使用 OpenGL ES 配置图形

如需在游戏中绘制对象和精灵，您需要配置显示变量、Surface 变量和上下文变量，在游戏循环中设置渲染，然后绘制每个场景和对象。

对于 C 或 C++ 游戏，您可以通过两种方式将图像绘制到屏幕上，即，使用 OpenGL ES 或 Vulkan。

准备工作

如果您尚未在 Android 项目中设置 GameActivity 对象，请执行此操作。

设置 OpenGL ES 变量

  1. 您需要使用 Display、Surface、Context 和 Config 来渲染游戏。将以下 OpenGL ES 变量添加到游戏引擎的头文件中：

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

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

  int mSurfWidth, mSurfHeight;
}

  2. 在游戏引擎的构造函数中，初始化各变量的默认值。

    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;
}

  3. 初始化要呈现的屏幕。

    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;
}

  4. Surface 可以是由 EGL 分配的离屏缓冲区 (pbuffer)，也可以是由 Android 操作系统分配的窗口。初始化此 Surface：

    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;
}

  5. 初始化渲染上下文。以下示例创建了一个 OpenGL ES 2.0 上下文：

    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;
}

  6. 在绘制之前配置您的 OpenGL ES 设置。此示例会在每一帧的开头执行。这会启用深度测试，将透明颜色设置为黑色，并清空颜色和深度缓冲区。

    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);
}

使用游戏循环进行渲染

  1. 游戏循环会渲染一帧，并无限重复，直到用户退出为止。您的游戏可能会在帧之间执行以下操作：

    为了将帧渲染到屏幕，游戏循环中会无限调用 DoFrame 方法：

    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();
    }
  }
}

  2. DoFrame 方法会查询当前的 Surface 尺寸，请求 SceneManager 渲染帧，并交换显示缓冲区。

    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());
  }
}

渲染场景和对象

  1. 游戏循环会处理要渲染的可见场景和对象层次结构。在 Endless Tunnel 示例中，SceneManager 会跟踪多个场景，并且一次只有一个场景处于活动状态。在此示例中，渲染的是当前场景：

    void SceneManager::DoFrame() {
  if (mSceneToInstall) {
    InstallScene(mSceneToInstall);
    mSceneToInstall = NULL;
  }

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

  2. 场景可能会包含背景、文本、精灵和游戏对象，具体取决于您的游戏。按照适合您的游戏的顺序渲染它们。以下示例展示了如何渲染背景、文本和微件：

    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);
}

资源

阅读以下内容，详细了解 OpenGL ES 和 Vulkan：