前面我们对使用Android OpenGL ES 2.0绘图做过综述。对于刚刚接触到OpenGL的人来说,纹理和贴图往往令其感动很头疼。在解开这些谜团之前,我们先来了解一下绘制图形的基础--坐标系。
1坐标系分类
在使用OpenGL的场景中,存在世界坐标、局部坐标、纹理坐标和屏幕坐标几种。
1.1OpenGL坐标系
分为3个轴,x,y,z 中心点为o, 箭头方向为正方向,最大与最小值为1和-1,这是经过归一化处理的。这样的设计是为了便于显卡计算。
1.2屏幕坐标系
应用在设备屏幕上的坐标系。也就是图形最终绘制的地方。左上角为原点,箭头为正方向,大小又屏幕像素大小决定。OpenGL的屏幕坐标系,Y轴向上为正。相当于上面那个三维坐标系截取一个二维的XY。
1.3纹理坐标系
也做了归一化处理。这个坐标就代表了一个纹理。OpenGL是基于定点的网格绘制。就是说,OpenGL的图形都是由很多顶点,按照一定的规则链接起来构成的图形。那么纹理坐标的4个坐标点,映射到顶点上。OpenGL就会把这个纹理应用到4个定点构成的图形上。
1.4坐标系组合
将OpenGL坐标系的中心点与屏幕坐标系的中心点重合。矩形为屏幕的区域。openGL的绘制方法会把这个坐标系的顶点,组合成图形呈现在屏幕上(所以可以认为顶点坐标(x, y)就是屏幕坐标归一化的结果,当然,这个屏幕坐标可能只是物理显示器的其中一块显示区域)。当然这里还涉及到摄像机的位置,屏幕剪裁等设置。暂时不考虑。
2顶点
2.1顶点坐标
那么什么是顶点呢?就是一个有xyz坐标的点。如(0,0,0)或(1,1,1)。XY就和通常的二维坐标一样定位平面的位置。Z轴表示的是深度,OpenGL就是为了绘制3D图形而诞生的。顶点坐标是做了归一化处理的float类型。那么这里就会涉及到屏幕坐标系到OpenGL坐标系的转化工作。
屏幕坐标系,左上点为(0,0) 那么屏幕中心点坐标,就是(sreenWidth / 2, screenHeight / 2)。而对应openGL坐标系的归一化坐标就是(0,0,0)。所以这里需要把屏幕坐标转换成openGL的归一化坐标。
2.2转化方法
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/**
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* Convert x to openGL
-
*
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* @param x
-
* Screen x offset top left
-
* @return Screen x offset top left in OpenGL
-
*/
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public static float toGLX(float x) {
-
return -1.0f * ratio + toGLWidth(x);
-
}
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/**
-
* Convert y to openGL y
-
*
-
* @param y
-
* Screen y offset top left
-
* @return Screen y offset top left in OpenGL
-
*/
-
public static float toGLY(float y) {
-
return 1.0f - toGLHeight(y);
-
}
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/**
-
* Convert width to openGL width
-
*
-
* @param width
-
* @return Width in openGL
-
*/
-
public static float toGLWidth(float width) {
-
return 2.0f * (width / screenWidth) * ratio;
-
}
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/**
-
* Convert height to openGL height
-
*
-
* @param height
-
* @return Height in openGL
-
*/
-
public static float toGLHeight(float height) {
-
return 2.0f * (height / screenHeight);
-
}
-
/**
-
* Convert x to screen x
-
*
-
* @param glX
-
* openGL x
-
* @return screen x
-
*/
-
public static float toScreenX(float glX) {
-
return toScreenWidth(glX - (-1 * ratio));
-
}
-
/**
-
* Convert y to screent y
-
*
-
* @param glY
-
* openGL y
-
* @return screen y
-
*/
-
public static float toScreenY(float glY) {
-
return toScreenHeight(1.0f - glY);
-
}
-
/**
-
* Convert glWidth to screen width
-
*
-
* @param glWidth
-
* @return Width in screen
-
*/
-
public static float toScreenWidth(float glWidth) {
-
return (glWidth * screenWidth) / (2.0f * ratio);
-
}
-
/**
-
* Convert height to screen height
-
*
-
* @param glHeight
-
* @return Height in screen
-
*/
-
public static float toScreenHeight(float glHeight) {
-
return (glHeight * screenHeight) / 2.0f;
-
}