OpenGL ES 绘制三维/空间坐标系
本程序的源代码包在：http://download.csdn.net/detail/zhangjikuan/6992735
普通的三维画图大多数就是画个立方体，颜色花哨一点，但是因为项目需求，要画一个三维坐标系，并在上面显示三维向量，不是要平面的那种坐标系，而是做成像是在纸上画的那种立体长方体并显示出向量。
刚开始还是小郁闷了一会，但是忽略了其实OpenGL ES的面都是三角形组成的，面肯定就是线组成的，既然能够画三维面肯定就可以画三维线，越简单的东西越容易被忽略，原理请看上一帖，直接上程序了，程序中有详细讲解。
最后的效果图
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下面是jiasudu.java
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* 此文件是关于3D坐标轴的绘制，用jiasu.java和jiasu.xml实现了用户界面* 关于3D处理的所有程序都在此文件中
*zjk 2014/03/04
*/
public class Jiasudu implements Renderer
{
float x=-0.5f,y=-0.5f,z=-0.5f;
private float r=0;
Handler handler,handler2;
private Timer timer = new Timer();
private TimerTask task;
// 定义Open GL ES绘制所需要的Buffer对象
FloatBuffer lineVerticesBuffer;
FloatBuffer xyzVerticesBuffer;
ByteBuffer lineFacetsBuffer;
ByteBuffer xiangliangFacetsBuffer;
ByteBuffer XFacetsBuffer;
ByteBuffer YFacetsBuffer;
ByteBuffer ZFacetsBuffer;
void updateXYZ(){ //2.1创建各种数组
// 定义立方体的8个顶点
float[] lineVertices = new float[] {
// 上顶面正方形的四个顶点
x, y, z,//0
x, 0,z,//1
0,0,z,//2
0,y,z,//3
// 下底面正方形的四个顶点
x,y,0,//4
x,0,0,//5
0,0,0,//6原点
0,y,0,//7
};
//定义XYZ坐标和显示的字
float xyzVertices[]=new float[]{
-1.2f ,0f, 0f,//0 x起点，画坐标轴的
1.2f ,0f, 0f,//1 X轴的终点
1.0f,0.1f,0f,//2 X轴箭头1
1.0f,-0.1f,0f,//3 X轴箭头2
0f ,-1.2f , 0f,//4 Y轴起点
0f ,1.2f , 0f,//5 Y轴终点
0.1f ,1.0f ,0f,//6 Y轴箭头1
-0.1f ,1.0f ,0f,//7 Y轴箭头2
0f ,0f ,-1.2f,//8 Z轴起点
0f ,0f ,1.2f,//9 Z轴终点
0f ,0.1f ,1.0f,//10 Z轴箭头1
0f ,-0.1f ,1.0f,//11 Z轴箭头2
1.3f,0f,0f,//12 绘制字X
1.35f,0.1f,0f,//13
1.25f,0.1f,0f,//14
1.25f,-0.1f,0f,//15
1.35f,-0.1f,0f,//16
0f,1.4f,0f,//17 绘制字Y
0f,1.3f,0f,//18
0.05f,1.5f,0f,//19
-0.05f,1.5f,0f,//20
-0.05f ,0.05f ,1.25f,//21 绘制字Z
0.05f,0.05f,1.25f,//22
-0.05f,-0.05f,1.25f,//23
0.05f,-0.05f,1.25f,//24
//刻度X轴刻度
0.6f,0f,0f,//25
0.6f,0.1f,0f,//26
-0.6f,0f,0f,//27
-0.6f,0.1f,0f,//28
//刻度y轴刻度
0f,0.6f,0f,//29
-0.1f,0.6f,0f,//30
0f,-0.6f,0f,//31
-0.1f,-0.6f,0f,//32
//刻度Z轴刻度
0f,0f,0.6f,//33
0f,0.1f,0.6f,//34
0f,0f,-0.6f,//35
0f,0.1f,-0.6f//36
};
//画长方体的12条边 里面表示的是从上面数组中第几个点到第几个点画直线
byte[] lineFacets = new byte[]{
0,1,
0,3,
0,4,
1,2,
1,5,
2,3,
2,6,
3,7,
4,5,
4,7,
5,6,
6,7
};
//向量从原点6指向长方体的0点
byte[] xiangliangFacets = new byte[] {
6,0//6,0
};
//X坐标及其箭头
byte[] XFacets = new byte[] {
//起终点
0,1,
//箭头
1,2,
1,3,
//X
12,13,
12,14,
12,15,
12,16,
//X坐标
25,26,
27,28
};
//Y坐标及其箭头
byte[] YFacets = new byte[] {
//起终点
4,5,
//箭头
5,6,
5,7,
//字Y
17,18,
17,19,
17,20,
//Y轴刻度
29,30,
31,32
};
//Z坐标及其箭头
byte[] ZFacets = new byte[] {
//起终点
8,9,
//箭头
9,10,
9,11,
//字Z
21,22,
22,23,
23,24,
//Z轴刻度
33,34,
35,36
};
// 将立方体的顶点位置数据数组包装成FloatBuffer;
lineVerticesBuffer = floatBufferUtil(lineVertices);
xyzVerticesBuffer = floatBufferUtil(xyzVertices);
// 将直线的数组包装成ByteBuffer
lineFacetsBuffer = ByteBuffer.wrap(lineFacets);
xiangliangFacetsBuffer = ByteBuffer.wrap(xiangliangFacets);
XFacetsBuffer = ByteBuffer.wrap(XFacets);
YFacetsBuffer = ByteBuffer.wrap(YFacets);
ZFacetsBuffer = ByteBuffer.wrap(ZFacets);
}
//构造函数带了参数，是因为不同类间传递参数，将接受方的handler实例传递过来
@SuppressLint("HandlerLeak")
public Jiasudu(Handler handler_zjk) {
handler2=handler_zjk;//实际上handler2就是接收方的实例了，巧妙的转换方法实现不同类间handler传递数据
handler = new Handler(){
public void handleMessage(Message msg) {
if(msg.what==200)//这是接收本类中定时器发送过来的信号用来更新正方体
updateXYZ(); // 2.2
}
};
//定时器任务中发送了两个信号，给本类中发送了一个，给activity类中发了一个
task = new TimerTask(){
public void run() {
String[] xyz = new String[3];//发送给activity用的
//2s生成xyz的随机数
x=(float) (Math.random()*(-2)+1);
y=(float) (Math.random()*(-2)+1);
z=(float) (Math.random()*(-2)+1);
//设定一下要显示的XYZ位数,不管正负都显示小数点后两位
if(x>0)
xyz[0]=String.valueOf(x).substring(0, 4);
else
xyz[0]=String.valueOf(x).substring(0, 5);
if(y>0)
xyz[1]=String.valueOf(y).substring(0, 4);
else
xyz[1]=String.valueOf(y).substring(0, 5);
if(z>0)
xyz[2]=String.valueOf(z).substring(0, 4);
else
xyz[2]=String.valueOf(z).substring(0, 5);
Message msg = new Message();
msg.what=200;//这是发送给当前类中用来更新立方体的
handler.sendEmptyMessage(msg.what);
msg.what=0x123;//这是发送给activity类中用来更新文本框中XYZ值得
Bundle bundle = new Bundle();//对数据包装后用MSG发送
//要发送的是一个字符串数组，第一个参数是指定数据的名，当接收数据时可以用这个名来选择获取哪个数据，很方便，第二个参数是发送的数组
bundle.putStringArray("xyz", xyz);
msg.setData(bundle);
handler2.sendMessage(msg);//handler2指的是接收处的Handler实例，这里因为不是同一类，所以要用构造函数将接受类的handler实例传递过来
}
};
timer.schedule(task, 0, 7000);
}
//2.3 实现接口里的三个方法
@Override
public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) //2.3.1
{
// 关闭抗抖动
gl.glDisable(GL10.GL_DITHER);
// 设置系统对透视进行修正
gl.glHint(GL10.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL10.GL_FASTEST);
gl.glClearColor(0, 0, 0, 0);
// 设置阴影平滑模式
gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);
// 启用深度测试
gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);
// 设置深度测试的类型
gl.glDepthFunc(GL10.GL_LEQUAL);
}
@Override
public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) //2.3.2
{
// 设置3D视窗的大小及位置
gl.glViewport(0, 0, width, height);
// 将当前矩阵模式设为投影矩阵
gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);
// 初始化单位矩阵
gl.glLoadIdentity();
// 计算透视视窗的宽度、高度比
float ratio = (float) width / height;
// 调用此方法设置透视视窗的空间大小。
gl.glFrustumf(-ratio, ratio, -1, 1, 1, 10);
}
// 绘制图形的方法
@Override
public void onDrawFrame(GL10 gl) //2.3.3
{
// 清除屏幕缓存和深度缓存
gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
// 启用顶点座标数据
gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY); //2.3.3.1
// 启用顶点颜色数据
//gl.glEnableClientState(GL10.GL_COLOR_ARRAY); //2.3.3.2
// 设置当前矩阵模式为模型视图。
gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
// --------------------绘制正方体---------------------
// 重置当前的模型视图矩阵
gl.glLoadIdentity();
gl.glTranslatef(0.0f, -0.0f, -3.0f);//移动中心
// 沿着Y轴旋转
gl.glRotatef(r, 0f, 0.1f, 0.0f);
r++;
// 沿着X轴旋转
//gl.glRotatef(0f, 0.1f, 0f, 0f);
gl.glLineWidth(2.0f);
// 设置顶点的位置数据 因为所有的数据都在次数组中，所以长方体和向量的只要设置这一次就好
gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, lineVerticesBuffer); //2.3.3.3
// 设置顶点的颜色数据
gl.glColor4f(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f); // 2.3.3.4
//gl.glDrawArrays(GL10.GL_LINE_LOOP, 0, 18);//这里不用二维，用三维的画法，注意是GL_LINES三维中画线
gl.glDrawElements(GL10.GL_LINES, lineFacetsBuffer.remaining(), //2.3.3.5
GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, lineFacetsBuffer);
// --------------------绘制向量---------------------
//绘制向量
gl.glLineWidth(6.0f);//直线宽度 5倍于其他线
//无需再设置点了，都是用的上面的数组中的
// gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, lineVerticesBuffer);//向量
gl.glColor4f(0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f);//向量
gl.glDrawElements(GL10.GL_LINES, xiangliangFacetsBuffer.remaining(),
GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, xiangliangFacetsBuffer);//向量
// --------------------绘制X坐标---------------------
//绘制x坐标
gl.glLineWidth(3.0f);//直线宽度
//设置XYZ的顶点 因为所有XYZ的数据都在次数组中，所以XYZ的只要设置这一次就好
gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, xyzVerticesBuffer);
// 设置顶点的颜色数据
gl.glColor4f(0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f);//X
gl.glDrawElements(GL10.GL_LINES, XFacetsBuffer.remaining(),
GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, XFacetsBuffer);//X
// --------------------绘制Y坐标---------------------
//绘制Y坐标
//无需再设置点了，都是用的上面的数组中的
// gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, lineVerticesBufferY);//Y
// 设置顶点的颜色数据
gl.glColor4f(1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f);//Y
gl.glDrawElements(GL10.GL_LINES, YFacetsBuffer.remaining(),
GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, YFacetsBuffer);//Y
// --------------------绘制Z坐标---------------------
//绘制Z坐标
//无需再设置点了，都是用的上面的数组中的
// gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, lineVerticesBufferZ);//Y
// 设置顶点的颜色数据
gl.glColor4f(1.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f);//z
gl.glDrawElements(GL10.GL_LINES, ZFacetsBuffer.remaining(),
GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, ZFacetsBuffer);//Z
// 绘制结束
gl.glFinish(); //2.3.3.6
gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
// 旋转角度增加1
//rotate+=1;
}
// 定义一个工具方法，将int[]数组转换为OpenGL ES所需的IntBuffer
// private IntBuffer intBufferUtil(int[] arr)
// {
// IntBuffer mBuffer;
// // 初始化ByteBuffer，长度为arr数组的长度*4，因为一个int占4个字节
// ByteBuffer qbb = ByteBuffer.allocateDirect(arr.length * 4);
// // 数组排列用nativeOrder
// qbb.order(ByteOrder.nativeOrder());
// mBuffer = qbb.asIntBuffer();
// mBuffer.put(arr);
// mBuffer.position(0);
// return mBuffer;
// }
// 定义一个工具方法，将float[]数组转换为OpenGL ES所需的FloatBuffer
private FloatBuffer floatBufferUtil(float[] arr)
{
FloatBuffer mBuffer;
// 初始化ByteBuffer，长度为arr数组的长度*4，因为一个int占4个字节
ByteBuffer qbb = ByteBuffer.allocateDirect(arr.length * 4);
// 数组排列用nativeOrder
qbb.order(ByteOrder.nativeOrder());
mBuffer = qbb.asFloatBuffer();
mBuffer.put(arr);
mBuffer.position(0);
return mBuffer;
}
}
只需在activity函数中实现第一三步就OK了
/****************************************************************
下面是jiasu.java
/*******************************************************************
// 创建GLSurfaceView的内容绘制器
Jiasudu myRender = new Jiasudu(drawlineHandler);
// 为GLSurfaceView设置绘制器
glView.setRenderer(myRender);