Эта страница переведена с помощью Cloud Translation API.

Настройка графики с помощью OpenGL ES

Чтобы рисовать объекты и спрайты в вашей игре, вам необходимо настроить переменные отображения, поверхности и контекста, настроить рендеринг в игровом цикле и нарисовать каждую сцену и объект.

Существует два способа рисования изображений на экране для игры C или C++, а именно с помощью OpenGL ES или Vulkan .

OpenGL ES является частью спецификации Open Graphics Library (OpenGL®), предназначенной для мобильных устройств, таких как Android. Узнайте, как настроить OpenGL ES для вашей игры, в этом разделе.
Если вы используете Vulkan для своей игры, прочтите руководство «Начало работы с Vulkan» .

Прежде чем начать

Если вы еще этого не сделали, настройте объект GameActivity в своем проекте Android.

Настройка переменных OpenGL ES

Для рендеринга игры вам понадобятся display , Surface , context и config . Добавьте следующие переменные OpenGL ES в заголовочный файл вашего игрового движка:

class NativeEngine {
 //...
 private:
  EGLDisplay mEglDisplay;
  EGLSurface mEglSurface;
  EGLContext mEglContext;
  EGLConfig mEglConfig;

  bool mHasFocus, mIsVisible, mHasWindow;
  bool mHasGLObjects;
  bool mIsFirstFrame;

  int mSurfWidth, mSurfHeight;
}

В конструкторе вашего игрового движка инициализируйте значения переменных по умолчанию.

NativeEngine::NativeEngine(struct android_app *app) {
  //...
  mEglDisplay = EGL_NO_DISPLAY;
  mEglSurface = EGL_NO_SURFACE;
  mEglContext = EGL_NO_CONTEXT;
  mEglConfig = 0;

  mHasFocus = mIsVisible = mHasWindow = false;
  mHasGLObjects = false;
  mIsFirstFrame = true;

  mSurfWidth = mSurfHeight = 0;
}

Инициализируйте дисплей для рендеринга.

bool NativeEngine::InitDisplay() {
  if (mEglDisplay != EGL_NO_DISPLAY) {
    return true;
  }

  mEglDisplay = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);
  if (EGL_FALSE == eglInitialize(mEglDisplay, 0, 0)) {
    LOGE("NativeEngine: failed to init display, error %d", eglGetError());
    return false;
  }
  return true;
}

Поверхность может представлять собой внеэкранный буфер (pbuffer), выделенный EGL, или окно, выделенное ОС Android. Инициализируйте эту поверхность:

bool NativeEngine::InitSurface() {
  ASSERT(mEglDisplay != EGL_NO_DISPLAY);
  if (mEglSurface != EGL_NO_SURFACE) {
    return true;
  }

  EGLint numConfigs;
  const EGLint attribs[] = {
    EGL_RENDERABLE_TYPE, EGL_OPENGL_ES2_BIT, // request OpenGL ES 2.0
    EGL_SURFACE_TYPE, EGL_WINDOW_BIT,
    EGL_BLUE_SIZE, 8,
    EGL_GREEN_SIZE, 8,
    EGL_RED_SIZE, 8,
    EGL_DEPTH_SIZE, 16,
    EGL_NONE
  };

  // Pick the first EGLConfig that matches.
  eglChooseConfig(mEglDisplay, attribs, &mEglConfig, 1, &numConfigs);
  mEglSurface = eglCreateWindowSurface(mEglDisplay, mEglConfig, mApp->window,
                                       NULL);
  if (mEglSurface == EGL_NO_SURFACE) {
    LOGE("Failed to create EGL surface, EGL error %d", eglGetError());
    return false;
  }
  return true;
}

Инициализируйте контекст рендеринга. В этом примере создается контекст OpenGL ES 2.0 :

bool NativeEngine::InitContext() {
  ASSERT(mEglDisplay != EGL_NO_DISPLAY);
  if (mEglContext != EGL_NO_CONTEXT) {
    return true;
  }

  // OpenGL ES 2.0
  EGLint attribList[] = { EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION, 2, EGL_NONE };
  mEglContext = eglCreateContext(mEglDisplay, mEglConfig, NULL, attribList);
  if (mEglContext == EGL_NO_CONTEXT) {
    LOGE("Failed to create EGL context, EGL error %d", eglGetError());
    return false;
  }
  return true;
}

Настройте параметры OpenGL ES перед рисованием. Этот пример выполняется в начале каждого кадра. Он включает тестирование глубины, устанавливает черный цвет для прозрачного цвета и очищает буферы цвета и глубины.
```
void NativeEngine::ConfigureOpenGL() {
  glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
  glEnable(GL_DEPTH_TEST);
  glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_COLOR_BUFFER_BIT);
}
```

Рендеринг с помощью игрового цикла

Игровой цикл визуализирует кадр и повторяется бесконечно, пока пользователь не выйдет из игры. Между кадрами ваша игра может:
- Обработка таких событий , как ввод, аудиовыход и сетевые события.
- Обновите игровую логику и пользовательский интерфейс.
- Отображение кадра на дисплее.
Чтобы отобразить кадр на дисплее, метод DoFrame вызывается в игровом цикле на неопределенный срок:
```
void NativeEngine::GameLoop() {
  // Loop indefinitely.
  while (1) {
    int events;
    struct android_poll_source* source;

    // If not animating, block until we get an event.
    while ((ALooper_pollAll(IsAnimating() ? 0 : -1, NULL, &events,
                            (void **) &source)) >= 0) {
      // Process events.
      ...
    }

    // Render a frame.
    if (IsAnimating()) {
        DoFrame();
    }
  }
}
```

В методе DoFrame запросите текущие размеры поверхности, запросите SceneManager для визуализации кадра и поменяйте местами буферы отображения.

void NativeEngine::DoFrame() {
  ...
  // Query the current surface dimension.
  int width, height;
  eglQuerySurface(mEglDisplay, mEglSurface, EGL_WIDTH, &width);
  eglQuerySurface(mEglDisplay, mEglSurface, EGL_HEIGHT, &height);

  // Handle dimension changes.
  SceneManager *mgr = SceneManager::GetInstance();
  if (width != mSurfWidth || height != mSurfHeight) {
    mSurfWidth = width;
    mSurfHeight = height;
    mgr->SetScreenSize(mSurfWidth, mSurfHeight);
    glViewport(0, 0, mSurfWidth, mSurfHeight);
  }
  ...
  // Render scenes and objects.
  mgr->DoFrame();

  // Swap buffers.
  if (EGL_FALSE == eglSwapBuffers(mEglDisplay, mEglSurface)) {
    HandleEglError(eglGetError());
  }
}

Рендеринг сцен и объектов

Игровой цикл обрабатывает иерархию видимых сцен и объектов для рендеринга. В примере с «Бесконечным туннелем» SceneManager отслеживает несколько сцен, причем одновременно активна только одна сцена. В этом примере рендерится текущая сцена:
```
void SceneManager::DoFrame() {
  if (mSceneToInstall) {
    InstallScene(mSceneToInstall);
    mSceneToInstall = NULL;
  }

  if (mHasGraphics && mCurScene) {
    mCurScene->DoFrame();
  }
}
```

В зависимости от вашей игры сцена может содержать фон, текст, спрайты и игровые объекты. Отрисуйте их в порядке, подходящем для вашей игры. В этом примере визуализируется фон, текст и виджеты:

void UiScene::DoFrame() {
  // clear screen
  glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
  glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
  glDisable(GL_DEPTH_TEST);

  RenderBackground();

  // Render the "Please Wait" sign and do nothing else
  if (mWaitScreen) {
    SceneManager *mgr = SceneManager::GetInstance();
    mTextRenderer->SetFontScale(WAIT_SIGN_SCALE);
    mTextRenderer->SetColor(1.0f, 1.0f, 1.0f);
    mTextRenderer->RenderText(S_PLEASE_WAIT, mgr->GetScreenAspect() * 0.5f,
                              0.5f);
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    return;
  }

  // Render all the widgets.
  for (int i = 0; i < mWidgetCount; ++i) {
    mWidgets[i]->Render(mTrivialShader, mTextRenderer, mShapeRenderer,
          (mFocusWidget < 0) ? UiWidget::FOCUS_NOT_APPLICABLE :
          (mFocusWidget == i) ? UiWidget::FOCUS_YES : UiWidget::FOCUS_NO,tf);
  }
  glEnable(GL_DEPTH_TEST);
}

Ресурсы

Прочтите следующее для получения дополнительной информации об OpenGL ES и Vulkan:

OpenGL ES — изображения и графика в Android.
OpenGL ES — обзор в исходном коде Android.
Вулкан — Начало работы в NDK.
Vulkan — обзор в исходном коде Android.
Поймите игровые циклы Android — научитесь управлять кадрами, буферами очередей, обрабатывать обратные вызовы VSYNC и управлять потоками.