Android OpenGL ES从入门到精通

OpenGL ES（OpenGL for Embedded Systems）是OpenGL图形API的一个子集，专门为嵌入式系统和移动设备所设计，比如智能手机、平板电脑以及其他便携设备。OpenGL ES 1.x版本最初是基于桌面OpenGL 1.3的，并随着后续版本的发布逐渐演进。OpenGL ES 2.0则是基于OpenGL 2.0，它与1.x版本不兼容，提供了更为现代的图形编程模型，支持可编程着色器，并在移动平台上有着广泛的应用。 在学习Android OpenGL ES的开发之前，开发者需要掌握Java语言开发经验以及Android开发的基本知识，这些基础知识可以通过阅读Android简明开发教程获得。开发环境建议采用Windows配合Eclipse集成开发环境和Android SDK，同时利用JSR239文档作为参考，因为Android官方文档可能不足够详尽。 在Android OpenGL ES开发中，开发者需要熟悉几个核心概念，包括图形管线（Graphics Pipeline）、顶点处理（Vertex Processing）、栅格化（Rasterization）以及片段处理（Fragment Processing）。图形管线可以理解为将3D场景转换成2D图像的过程。其中，顶点处理涉及将顶点数据进行坐标变换和光照处理，而栅格化则是将几何图元转化为像素的过程，这一过程中片段着色器将会对每个像素进行处理，以实现最终的渲染效果。 OpenGL ES定义了两种不同的Profile，即Common Profile和Common Lite Profile。Common Profile适用于支持硬件浮点运算的设备，而Common Lite Profile则用于不支持硬件浮点运算的设备。由于本教程主要针对支持浮点运算的设备，因此开发时主要关注Common Profile。 在Android OpenGLES开发中，常用到的API包括android.opengl、javax.microedition.khronos.egl、javax.microedition.khronos.opengles以及java.nio，后者用于处理非标准Java的字节缓冲区。其中，OpenGLES 1.x的图形管线是固定功能的（Fixed-Function Pipeline），即所有的图形处理步骤都是预定义且不可更改的，开发者只能开启或关闭某些功能。而OpenGLES 2.0则允许开发者通过编程方式控制图形管线的某些重要部分，尽管一些步骤如栅格化等仍然是固定的。 OpenGLES支持的基本图形元素包括点（Point）、线（Line）和三角形（Triangle）。所有更复杂的图形都是基于这些基本元素的组合构成。当发出绘图指令后，顶点数组将会进行坐标变换或光照处理，然后通过光栅化生成像素信息，称为片段（Fragments）。开发者需要对片段进行进一步处理，以达到预期的渲染效果。 Android OpenGL ES的开发涉及到图形渲染的多个环节，需要开发者具备一定的图形学知识，并理解移动设备图形硬件的工作方式。随着移动设备性能的不断提升，OpenGL ES在游戏和高效图形渲染方面发挥着越来越重要的作用。