轻松实现Android3D效果通俗易懂

编辑: admin 分类: Android 发布时间: 2021-11-29 来源:互联网
目录
  • 一、先看看聊天(需求)
  • 二、实现效果
  • 三、实现
    • 1.通过getSystemService获得SensorManager实例对象
    • 2.通过SensorManager实例对象获得想要的传感器对象:参数决定获取哪个传感器
    • 3.在获得焦点时注册传感器并让本类实现SensorEventListener接口
    • 4.必须重写的两个方法
    • 5.在失去焦点时注销传感器(为Activity提供调用)
    • 6.draw方法中的方发详解
  • 四、需求中的青黄色参数
    • 五、源码

      文章最后将会贴出源码(照顾新手附加注释)

      一、先看看聊天(需求)

      请添加图片描述

      二、实现效果

      请添加图片描述

      三、实现

      前五步传感器内容。

      1.通过getSystemService获得SensorManager实例对象

      mSensorManager = (SensorManager)context.getSystemService(SENSOR_SERVICE);
      

      2.通过SensorManager实例对象获得想要的传感器对象:参数决定获取哪个传感器

       mRotationVectorSensor = mSensorManager.getDefaultSensor(
                      Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR);
      

      3.在获得焦点时注册传感器并让本类实现SensorEventListener接口

       mSensorManager.registerListener(this, mRotationVectorSensor, 10000);
      
      • 第一个参数:SensorEventListener接口的实例对象
      • 第二个参数:需要注册的传感器实例
      • 第三个参数:传感器获取传感器事件event值频率:

      SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST = 0:对应0微秒的更新间隔,最快,1微秒 = 1 % 1000000秒
      SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME = 1:对应20000微秒的更新间隔,游戏中常用
      SensorManager.SENSOR_DELAY_UI = 2:对应60000微秒的更新间隔
      SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL = 3:对应200000微秒的更新间隔
      键入自定义的int值x时:对应x微秒的更新间隔

      4.必须重写的两个方法

      onAccuracyChanged和onSensorChanged

      onSensorChanged: 传感器事件值改变时的回调接口:执行此方法的频率与注册传感器时的频率有关.

      onAccuracyChanged:传感器精度发生改变的回调接口

      5.在失去焦点时注销传感器(为Activity提供调用)

          public void stop() {
              mSensorManager.unregisterListener(this);
          }
      

      6.draw方法中的方发详解

      本案例(opengl坐标系中采用的是3维坐标)

      • glEnable:启用服务器端GL功能。
      • glFrontFace:定义多边形的正面和背面。多边形正面的方向。GL_CW和GL_CCW被允许,初始值为GL_CCW。
      • glShadeModel:选择恒定或光滑着色模式。GL图元可以采用恒定或者光滑着色模式,默认值为光滑着色模式。当图元进行光栅化的时候,将引起插入顶点颜色计算,不同颜色将被均匀分布到各个像素片段。允许的值有GL_FLAT 和GL_SMOOTH,初始值为GL_SMOOTH。
      • glVertexPointer:定义一个顶点坐标矩阵。(后续源码中会贴上各个参数以及需要注意的地方)。
      • glColorPointer:定义一个颜色矩阵。size指明每个颜色的元素数量,必须为4。type指明每个颜色元素的数据类型,stride指明从一个颜色到下一个允许的顶点的字节增幅,并且属性值被挤入简单矩阵或存储在单独的矩阵中(简单矩阵存储可能在一些版本中更有效率)。
      • glDrawElements:由矩阵数据渲染图元

      更多建议参考Android官方文档。

      四、需求中的青黄色参数

                  final float colors[] = {
                            0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,
                            1,  1,  0,  1,  1,  1,  1,  1,
                            1,  1,  1,  1,  0,  1,  1,  1,
                            1,  1,  1,  1,  1,  1,  0,  1,
                  };
      

      五、源码

      TdRenderer.java

      public class TdRenderer implements GLSurfaceView.Renderer, SensorEventListener {
          //传感器
          private SensorManager mSensorManager;
          private Sensor mRotationVectorSensor;
          private Cube mCube;
      
          private final float[] mRotationMatrix = new float[16];
      
          public TdRenderer(Context context) {
              //第一步:通过getSystemService获得SensorManager实例对象
              mSensorManager = (SensorManager)context.getSystemService(SENSOR_SERVICE);
              //第二步:通过SensorManager实例对象获得想要的传感器对象:参数决定获取哪个传感器
              mRotationVectorSensor = mSensorManager.getDefaultSensor(
                      Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR);
      
              mCube = new Cube();
              mRotationMatrix[ 0] = 1;
              mRotationMatrix[ 4] = 1;
              mRotationMatrix[ 8] = 1;
              mRotationMatrix[12] = 1;
          }
         // 第三步:在获得焦点时注册传感器并让本类实现SensorEventListener接口
          public void start() {
              /*
               *第一个参数:SensorEventListener接口的实例对象
               *第二个参数:需要注册的传感器实例
               *第三个参数:传感器获取传感器事件event值频率:
               *    SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST = 0:对应0微秒的更新间隔,最快,1微秒 = 1 % 1000000秒
               *    SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME = 1:对应20000微秒的更新间隔,游戏中常用
               *    SensorManager.SENSOR_DELAY_UI = 2:对应60000微秒的更新间隔
               *    SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL = 3:对应200000微秒的更新间隔
               *    键入自定义的int值x时:对应x微秒的更新间隔
               *
               */
              mSensorManager.registerListener(this, mRotationVectorSensor, 10000);
          }
          //第四步:必须重写的两个方法:onAccuracyChanged,onSensorChanged
          //第五步:在失去焦点时注销传感器(为Activity提供调用)
          public void stop() {
              mSensorManager.unregisterListener(this);
          }
          //传感器事件值改变时的回调接口:执行此方法的频率与注册传感器时的频率有关
          public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
              // 大部分传感器会返回三个轴方向x,y,x的event值
              //float x = event.values[0];
              //float y = event.values[1];
              //float z = event.values[2];
              if (event.sensor.getType() == Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR) {
                  SensorManager.getRotationMatrixFromVector(
                          mRotationMatrix , event.values);
              }
          }
      
          public void onDrawFrame(GL10 gl) {
              gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
              gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);
              gl.glLoadIdentity();
              gl.glTranslatef(0, 0, -3.0f);
              gl.glMultMatrixf(mRotationMatrix, 0);
              gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
              gl.glEnableClientState(GL10.GL_COLOR_ARRAY);
      
              mCube.draw(gl);
          }
      
          public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
              gl.glViewport(0, 0, width, height);
              float ratio = (float) width / height;
              gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);
              gl.glLoadIdentity();
              gl.glFrustumf(-ratio, ratio, -1, 1, 1, 10);
          }
      
          public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
              gl.glDisable(GL10.GL_DITHER);
              //指定颜色缓冲区的清理值
              gl.glClearColor(1,1,1,1);
          }
      
          public class Cube {
              //opengl坐标系中采用的是3维坐标:
              private FloatBuffer mVertexBuffer;
              private FloatBuffer mColorBuffer;
              private ByteBuffer mIndexBuffer;
      
              public Cube() {
                  final float vertices[] = {
                          -1, -1, -1,		 1, -1, -1,
                          1,  1, -1,	    -1,  1, -1,
                          -1, -1,  1,      1, -1,  1,
                          1,  1,  1,     -1,  1,  1,
                  };
      
                  final float colors[] = {
                            0,  1,  1,  1,  1,  1,  1,  1,
                            1,  1,  0,  1,  1,  1,  1,  1,
                            1,  1,  1,  1,  0,  1,  1,  1,
                            1,  1,  1,  1,  1,  1,  0,  1,
                  };
      
                  final byte indices[] = {
                          0, 4, 5,    0, 5, 1,
                          1, 5, 6,    1, 6, 2,
                          2, 6, 7,    2, 7, 3,
                          3, 7, 4,    3, 4, 0,
                          4, 7, 6,    4, 6, 5,
                          3, 0, 1,    3, 1, 2
                  };
      
                  ByteBuffer vbb = ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length*4);
                  vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());
                  mVertexBuffer = vbb.asFloatBuffer();
                  mVertexBuffer.put(vertices);
                  mVertexBuffer.position(0);
      
                  ByteBuffer cbb = ByteBuffer.allocateDirect(colors.length*4);
                  cbb.order(ByteOrder.nativeOrder());
                  mColorBuffer = cbb.asFloatBuffer();
                  mColorBuffer.put(colors);
                  mColorBuffer.position(0);
      
                  mIndexBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(indices.length);
                  mIndexBuffer.put(indices);
                  mIndexBuffer.position(0);
              }
      
              public void draw(GL10 gl) {
                  //启用服务器端GL功能。
                  gl.glEnable(GL10.GL_CULL_FACE);
                  //定义多边形的正面和背面。
                  //参数:
                  //mode——多边形正面的方向。GL_CW和GL_CCW被允许,初始值为GL_CCW。
                  gl.glFrontFace(GL10.GL_CW);
                  //选择恒定或光滑着色模式。
                  //GL图元可以采用恒定或者光滑着色模式,默认值为光滑着色模式。当图元进行光栅化的时候,将引起插入顶点颜色计算,不同颜色将被均匀分布到各个像素片段。
                  //参数:
                  //mode——指明一个符号常量来代表要使用的着色技术。允许的值有GL_FLAT 和GL_SMOOTH,初始值为GL_SMOOTH。
                  gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);
                  //定义一个顶点坐标矩阵。
                  //参数:
                  //
                  //size——每个顶点的坐标维数,必须是2, 3或者4,初始值是4。
                  //
                  //type——指明每个顶点坐标的数据类型,允许的符号常量有GL_BYTE, GL_SHORT, GL_FIXED和GL_FLOAT,初始值为GL_FLOAT。
                  //
                  //stride——指明连续顶点间的位偏移,如果为0,顶点被认为是紧密压入矩阵,初始值为0。
                  //
                  //pointer——指明顶点坐标的缓冲区,如果为null,则没有设置缓冲区。
                  gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, mVertexBuffer);
                  //定义一个颜色矩阵。
                  //size指明每个颜色的元素数量,必须为4。type指明每个颜色元素的数据类型,stride指明从一个颜色到下一个允许的顶点的字节增幅,并且属性值被挤入简单矩阵或存储在单独的矩阵中(简单矩阵存储可能在一些版本中更有效率)。
                  gl.glColorPointer(4, GL10.GL_FLOAT, 0, mColorBuffer);
                  //由矩阵数据渲染图元
                  //可以事先指明独立的顶点、法线、颜色和纹理坐标矩阵并且可以通过调用glDrawElements方法来使用它们创建序列图元。
                  gl.glDrawElements(GL10.GL_TRIANGLES, 36, GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, mIndexBuffer);
              }
          }
          //传感器精度发生改变的回调接口
          public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
              //在传感器精度发生改变时做些操作,accuracy为当前传感器精度
          }
      }
      

      ThreeDimensionsRotation,java(Activity记得注册)

      public class ThreeDimensionsRotation extends Activity {
          private GLSurfaceView mGLSurfaceView;
          private TdRenderer tdRenderer;
      
      
          @Override
          protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
              super.onCreate(savedInstanceState);
              tdRenderer=new TdRenderer(this);
              // 创建预览视图,并将其设置为Activity的内容
              mGLSurfaceView = new GLSurfaceView(this);
              mGLSurfaceView.setRenderer(tdRenderer);
              setContentView(mGLSurfaceView);
          }
      
          @Override
          protected void onResume() {
              super.onResume();
              tdRenderer.start();
              mGLSurfaceView.onResume();
          }
      
          @Override
          protected void onPause() {
              super.onPause();
              tdRenderer.stop();
              mGLSurfaceView.onPause();
          }
      
      }
      

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