Android 3D 游戏开发技术宝典 opengles2.0 源码

package com.bn.Sample8_5; import static com.bn.Sample8_5.ShaderUtil.createProgram; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.ByteOrder; import java.nio.FloatBuffer; import java.util.ArrayList; import android.opengl.GLES20; /* * 正二十面体 * 基于三个互相垂直的黄金长方形 */ public class Regular20 { int mProgram;//自定义渲染管线着色器程序id int muMVPMatrixHandle;//总变换矩阵引用 int maPositionHandle; //顶点位置属性引用 int maTexCoorHandle; //顶点纹理坐标属性引用 int muMMatrixHandle; int maCameraHandle; //摄像机位置属性引用 int maNormalHandle; //顶点法向量属性引用 int maLightLocationHandle;//光源位置属性引用 String mVertexShader;//顶点着色器代码脚本 String mFragmentShader;//片元着色器代码脚本 FloatBuffer mVertexBuffer;//顶点坐标数据缓冲 FloatBuffer mTexCoorBuffer;//顶点纹理坐标数据缓冲 FloatBuffer mNormalBuffer;//顶点法向量数据缓冲 int vCount=0; float xAngle=0;//绕x轴旋转的角度 float yAngle=0;//绕y轴旋转的角度 float zAngle=0;//绕z轴旋转的角度 float bHalf=0;//黄金长方形的宽 float r=0;//球的半径 public Regular20(MySurfaceView mv,float scale,float aHalf,int n) { //调用初始化顶点数据的initVertexData方法 initVertexData(scale,aHalf,n); //调用初始化着色器的intShader方法 initShader(mv); } //自定义的初始化顶点数据的方法 public void initVertexData(float scale, float aHalf, int n) //大小，黄金长方形长边的一半，分段数 { aHalf*=scale; //长边的一半 bHalf=aHalf*0.618034f; //短边的一半 r=(float) Math.sqrt(aHalf*aHalf+bHalf*bHalf); vCount=3*20*n*n;//顶点个数，共有20个三角形，每个三角形都有三个顶点 //正20面体坐标数据初始化 ArrayList<Float> alVertix20=new ArrayList<Float>();//正20面体的顶点列表（未卷绕） ArrayList<Integer> alFaceIndex20=new ArrayList<Integer>();//正20面体组织成面的顶点的索引值列表（按逆时针卷绕） //正20面体顶点 initAlVertix20(alVertix20,aHalf,bHalf); //正20面体索引 initAlFaceIndex20(alFaceIndex20); //计算卷绕顶点 float[] vertices20=VectorUtil.cullVertex(alVertix20, alFaceIndex20);//只计算顶点 //坐标数据初始化 ArrayList<Float> alVertix=new ArrayList<Float>();//原顶点列表（未卷绕） ArrayList<Integer> alFaceIndex=new ArrayList<Integer>();//组织成面的顶点的索引值列表（按逆时针卷绕） int vnCount=0;//前i-1行前所有顶点数的和 for(int k=0;k<vertices20.length;k+=9)//对正20面体每个大三角形循环 { float [] v1=new float[]{vertices20[k+0], vertices20[k+1], vertices20[k+2]}; float [] v2=new float[]{vertices20[k+3], vertices20[k+4], vertices20[k+5]}; float [] v3=new float[]{vertices20[k+6], vertices20[k+7], vertices20[k+8]}; //顶点 for(int i=0;i<=n;i++) { float[] viStart=VectorUtil.devideBall(r, v1, v2, n, i); float[] viEnd=VectorUtil.devideBall(r, v1, v3, n, i); for(int j=0;j<=i;j++) { float[] vi=VectorUtil.devideBall(r, viStart, viEnd, i, j); alVertix.add(vi[0]); alVertix.add(vi[1]); alVertix.add(vi[2]); } } //索引 for(int i=0;i<n;i++) { if(i==0){//若是第0行，直接加入卷绕后顶点索引012 alFaceIndex.add(vnCount+0); alFaceIndex.add(vnCount+1);alFaceIndex.add(vnCount+2); vnCount+=1; if(i==n-1){//如果是每个大三角形的最后一次循环，将下一列的顶点个数也加上 vnCount+=2; } continue; } int iStart=vnCount;//第i行开始的索引 int viCount=i+1;//第i行顶点数 int iEnd=iStart+viCount-1;//第i行结束索引 int iStartNext=iStart+viCount;//第i+1行开始的索引 int viCountNext=viCount+1;//第i+1行顶点数 int iEndNext=iStartNext+viCountNext-1;//第i+1行结束的索引 //前面的四边形 for(int j=0;j<viCount-1;j++) { int index0=iStart+j;//四边形的四个顶点索引 int index1=index0+1; int index2=iStartNext+j; int index3=index2+1; alFaceIndex.add(index0); alFaceIndex.add(index2);alFaceIndex.add(index3);//加入前面的四边形 alFaceIndex.add(index0); alFaceIndex.add(index3);alFaceIndex.add(index1); }// j alFaceIndex.add(iEnd); alFaceIndex.add(iEndNext-1);alFaceIndex.add(iEndNext); //最后一个三角形 vnCount+=viCount;//第i行前所有顶点数的和 if(i==n-1){//如果是每个大三角形的最后一次循环，将下一列的顶点个数也加上 vnCount+=viCountNext; } }// i }// k //计算卷绕顶点 float[] vertices=VectorUtil.cullVertex(alVertix, alFaceIndex);//只计算顶点 float[] normals=vertices;//顶点就是法向量 //纹理 //正20面体纹理坐标数据初始化 ArrayList<Float> alST20=new ArrayList<Float>();//正20面体的纹理坐标列表（未卷绕） ArrayList<Integer> alTexIndex20=new ArrayList<Integer>();//正20面体组织成面的纹理坐标的索引值列表（按逆时针卷绕） //正20面体纹理坐标 float sSpan=1/5.5f;//每个纹理三角形的边长 float tSpan=1/3.0f;//每个纹理三角形的高 //按正二十面体的平面展开图计算纹理坐标 for(int i=0;i<5;i++){ alST20.add(sSpan+sSpan*i); alST20.add(0f); } for(int i=0;i<6;i++){ alST20.add(sSpan/2+sSpan*i); alST20.add(tSpan); } for(int i=0;i<6;i++){ alST20.add(sSpan*i); alST20.add(tSpan*2); } for(int i=0;i<5;i++){ alST20.add(sSpan/2+sSpan*i); alST20.add(tSpan*3); } //正20面体索引 initAlTexIndex20(alTexIndex20); //计算卷绕纹理坐标 float[] st20=VectorUtil.cullTexCoor(alST20, alTexIndex20);//只计算纹理坐标 ArrayList<Float> alST=new ArrayList<Float>();//原纹理坐标列表（未卷绕） for(int k=0;k<st20.length;k+=6) { float [] st1=new float[]{st20[k+0], st20[k+1], 0};//三角形的纹理坐标 float [] st2=new float[]{st20[k+2], st20[k+3], 0}; float [] st3=new float[]{st20[k+4], st20[k+5], 0}; for(int i=0;i<=n;i++) { float[] stiStart=VectorUtil.devideLine(st1, st2, n, i); float[] stiEnd=VectorUtil.devideLine(st1, st3, n, i); for(int j=0;j<=i;j++) { float[] sti=VectorUtil.devideLine(stiStart, stiEnd, i, j); //将纹理坐标加入列表 alST.add(sti[0]); alST.add(sti[1]); } } } //计算卷绕后纹理坐标 float[] textures=VectorUtil.cullTexCoor(alST, alFaceIndex); //顶点坐标数据初始化 ByteBuffer vbb = ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length*4);//创建顶点坐标数据缓冲 vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());//设置字节顺序为本地操作系统顺序 mVertexBuffer = vbb.asFloatBuffer();//转换为float型缓冲 mVertexBuffer.put(vertices);//向缓冲区中放入顶点坐标数据 mVertexBuffer.position(0);//设置缓冲区起始位置 //法向量数据初始化 ByteBuffer nbb = ByteBuffer.allocateDirect(normals.length*4);//创建顶点法向量数据缓冲 nbb.order(ByteOrder.nativeOrder());//设置字节顺序为本地操作系统顺序 mNormalBuffer = nbb.asFloatBuffer();//转换为float型缓冲 mNormalBuffer.put(normals);//向缓冲区中放入顶点法向量数据 mNormalBuffer.position(0);//设置缓冲区起始位置 //st坐标数据初始化 ByteBuffer tbb = ByteBuffer.allocateDirect(textures.length*4);//创建顶点纹理数据缓冲 tbb.order(ByteOrder.nativeOrder());//设置字节顺序为本地操作系统顺序 mTexCoorBuffer = tbb.asFloatBuffer();//转换为float型缓冲 mTexCoorBuffer.put(textures);//向缓冲区中放入顶点纹理数据 mTexCoorBuffer.position(0);//设置缓冲区起始位置 } public void initAlVertix20(ArrayList<Float> alVertix20,float aHalf,float bHalf){ alVertix20.add(0f); alVertix20.add(aHalf); alVertix20.add(-bHalf);//顶正棱锥顶点 alVertix20.add(0f); alVertix20.add(aHalf); alVertix20.add(bHalf);//棱柱上的点 alVertix20.add(aHalf); alVertix20.add(bHalf); alVertix20.add(0f); alVertix20.add(bHalf); alVertix20.add(0f); alVertix20.add(-aHalf); alVertix20.add(-bHalf); alVertix20.add(0f); alVertix20.add(-aHalf); alVertix20.add(-aHalf); alVertix20.add(bHalf); alVertix20.add(0f); alVertix20.add(-bHalf); alVertix20.add(0f); alVertix20.add(aHalf); alVertix20.add(bHalf); alVertix20.add(0f); alVertix20.add(aHalf); alVertix20.add(aHalf); alV