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輕松實(shí)現(xiàn)Android3D效果通俗易懂

 更新時(shí)間：2021年08月20日 10:57:40   作者：計(jì)蒙不吃魚  
前幾天有粉絲要求計(jì)蒙寫一個(gè)3d效果的簡單教程,其實(shí)這個(gè)在Android官方demo中是有的,可能對(duì)于新手而言看不太明白,于是根據(jù)本人自己的理解來寫一個(gè)教程,并改成粉絲要求的樣子

文章最后將會(huì)貼出源碼(照顧新手附加注釋)

一、先看看聊天（需求）

請(qǐng)?zhí)砑訄D片描述

二、實(shí)現(xiàn)效果

請(qǐng)?zhí)砑訄D片描述

三、實(shí)現(xiàn)

前五步傳感器內(nèi)容。

1.通過getSystemService獲得SensorManager實(shí)例對(duì)象

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

2.通過SensorManager實(shí)例對(duì)象獲得想要的傳感器對(duì)象:參數(shù)決定獲取哪個(gè)傳感器

 mRotationVectorSensor = mSensorManager.getDefaultSensor(
                Sensor.TYPE_ROTATION_VECTOR);

3.在獲得焦點(diǎn)時(shí)注冊傳感器并讓本類實(shí)現(xiàn)SensorEventListener接口

 mSensorManager.registerListener(this, mRotationVectorSensor, 10000);
  • 第一個(gè)參數(shù)：SensorEventListener接口的實(shí)例對(duì)象
  • 第二個(gè)參數(shù)：需要注冊的傳感器實(shí)例
  • 第三個(gè)參數(shù)：傳感器獲取傳感器事件event值頻率：

SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST = 0：對(duì)應(yīng)0微秒的更新間隔，最快，1微秒 = 1 % 1000000秒
SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME = 1：對(duì)應(yīng)20000微秒的更新間隔，游戲中常用
SensorManager.SENSOR_DELAY_UI = 2：對(duì)應(yīng)60000微秒的更新間隔
SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL = 3：對(duì)應(yīng)200000微秒的更新間隔
鍵入自定義的int值x時(shí)：對(duì)應(yīng)x微秒的更新間隔

4.必須重寫的兩個(gè)方法

onAccuracyChanged和onSensorChanged

onSensorChanged: 傳感器事件值改變時(shí)的回調(diào)接口：執(zhí)行此方法的頻率與注冊傳感器時(shí)的頻率有關(guān).

onAccuracyChanged:傳感器精度發(fā)生改變的回調(diào)接口

5.在失去焦點(diǎn)時(shí)注銷傳感器(為Activity提供調(diào)用)

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

6.draw方法中的方發(fā)詳解

本案例（opengl坐標(biāo)系中采用的是3維坐標(biāo)）

  • glEnable：啟用服務(wù)器端GL功能。
  • glFrontFace：定義多邊形的正面和背面。多邊形正面的方向。GL_CW和GL_CCW被允許，初始值為GL_CCW。
  • glShadeModel：選擇恒定或光滑著色模式。GL圖元可以采用恒定或者光滑著色模式，默認(rèn)值為光滑著色模式。當(dāng)圖元進(jìn)行光柵化的時(shí)候，將引起插入頂點(diǎn)顏色計(jì)算，不同顏色將被均勻分布到各個(gè)像素片段。允許的值有GL_FLAT 和GL_SMOOTH，初始值為GL_SMOOTH。
  • glVertexPointer：定義一個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)矩陣。（后續(xù)源碼中會(huì)貼上各個(gè)參數(shù)以及需要注意的地方）。
  • glColorPointer：定義一個(gè)顏色矩陣。size指明每個(gè)顏色的元素?cái)?shù)量，必須為4。type指明每個(gè)顏色元素的數(shù)據(jù)類型，stride指明從一個(gè)顏色到下一個(gè)允許的頂點(diǎn)的字節(jié)增幅，并且屬性值被擠入簡單矩陣或存儲(chǔ)在單獨(dú)的矩陣中（簡單矩陣存儲(chǔ)可能在一些版本中更有效率）。
  • glDrawElements：由矩陣數(shù)據(jù)渲染圖元

更多建議參考Android官方文檔。

四、需求中的青黃色參數(shù)

            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、源碼

TdRenderer.java

public class TdRenderer implements GLSurfaceView.Renderer, SensorEventListener {
    //傳感器
    private SensorManager mSensorManager;
    private Sensor mRotationVectorSensor;
    private Cube mCube;

    private final float[] mRotationMatrix = new float[16];

    public TdRenderer(Context context) {
        //第一步：通過getSystemService獲得SensorManager實(shí)例對(duì)象
        mSensorManager = (SensorManager)context.getSystemService(SENSOR_SERVICE);
        //第二步：通過SensorManager實(shí)例對(duì)象獲得想要的傳感器對(duì)象:參數(shù)決定獲取哪個(gè)傳感器
        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：在獲得焦點(diǎn)時(shí)注冊傳感器并讓本類實(shí)現(xiàn)SensorEventListener接口
    public void start() {
        /*
         *第一個(gè)參數(shù)：SensorEventListener接口的實(shí)例對(duì)象
         *第二個(gè)參數(shù)：需要注冊的傳感器實(shí)例
         *第三個(gè)參數(shù)：傳感器獲取傳感器事件event值頻率：
         *    SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST = 0：對(duì)應(yīng)0微秒的更新間隔，最快，1微秒 = 1 % 1000000秒
         *    SensorManager.SENSOR_DELAY_GAME = 1：對(duì)應(yīng)20000微秒的更新間隔，游戲中常用
         *    SensorManager.SENSOR_DELAY_UI = 2：對(duì)應(yīng)60000微秒的更新間隔
         *    SensorManager.SENSOR_DELAY_NORMAL = 3：對(duì)應(yīng)200000微秒的更新間隔
         *    鍵入自定義的int值x時(shí)：對(duì)應(yīng)x微秒的更新間隔
         *
         */
        mSensorManager.registerListener(this, mRotationVectorSensor, 10000);
    }
    //第四步：必須重寫的兩個(gè)方法：onAccuracyChanged，onSensorChanged
    //第五步：在失去焦點(diǎn)時(shí)注銷傳感器(為Activity提供調(diào)用)
    public void stop() {
        mSensorManager.unregisterListener(this);
    }
    //傳感器事件值改變時(shí)的回調(diào)接口：執(zhí)行此方法的頻率與注冊傳感器時(shí)的頻率有關(guān)
    public void onSensorChanged(SensorEvent event) {
        // 大部分傳感器會(huì)返回三個(gè)軸方向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);
        //指定顏色緩沖區(qū)的清理值
        gl.glClearColor(1,1,1,1);
    }

    public class Cube {
        //opengl坐標(biāo)系中采用的是3維坐標(biāo):
        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) {
            //啟用服務(wù)器端GL功能。
            gl.glEnable(GL10.GL_CULL_FACE);
            //定義多邊形的正面和背面。
            //參數(shù):
            //mode——多邊形正面的方向。GL_CW和GL_CCW被允許，初始值為GL_CCW。
            gl.glFrontFace(GL10.GL_CW);
            //選擇恒定或光滑著色模式。
            //GL圖元可以采用恒定或者光滑著色模式，默認(rèn)值為光滑著色模式。當(dāng)圖元進(jìn)行光柵化的時(shí)候，將引起插入頂點(diǎn)顏色計(jì)算，不同顏色將被均勻分布到各個(gè)像素片段。
            //參數(shù)：
            //mode——指明一個(gè)符號(hào)常量來代表要使用的著色技術(shù)。允許的值有GL_FLAT 和GL_SMOOTH，初始值為GL_SMOOTH。
            gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);
            //定義一個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)矩陣。
            //參數(shù)：
            //
            //size——每個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)維數(shù)，必須是2, 3或者4，初始值是4。
            //
            //type——指明每個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)的數(shù)據(jù)類型，允許的符號(hào)常量有GL_BYTE, GL_SHORT, GL_FIXED和GL_FLOAT，初始值為GL_FLOAT。
            //
            //stride——指明連續(xù)頂點(diǎn)間的位偏移，如果為0，頂點(diǎn)被認(rèn)為是緊密壓入矩陣，初始值為0。
            //
            //pointer——指明頂點(diǎn)坐標(biāo)的緩沖區(qū)，如果為null，則沒有設(shè)置緩沖區(qū)。
            gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, mVertexBuffer);
            //定義一個(gè)顏色矩陣。
            //size指明每個(gè)顏色的元素?cái)?shù)量，必須為4。type指明每個(gè)顏色元素的數(shù)據(jù)類型，stride指明從一個(gè)顏色到下一個(gè)允許的頂點(diǎn)的字節(jié)增幅，并且屬性值被擠入簡單矩陣或存儲(chǔ)在單獨(dú)的矩陣中（簡單矩陣存儲(chǔ)可能在一些版本中更有效率）。
            gl.glColorPointer(4, GL10.GL_FLOAT, 0, mColorBuffer);
            //由矩陣數(shù)據(jù)渲染圖元
            //可以事先指明獨(dú)立的頂點(diǎn)、法線、顏色和紋理坐標(biāo)矩陣并且可以通過調(diào)用glDrawElements方法來使用它們創(chuàng)建序列圖元。
            gl.glDrawElements(GL10.GL_TRIANGLES, 36, GL10.GL_UNSIGNED_BYTE, mIndexBuffer);
        }
    }
    //傳感器精度發(fā)生改變的回調(diào)接口
    public void onAccuracyChanged(Sensor sensor, int accuracy) {
        //在傳感器精度發(fā)生改變時(shí)做些操作，accuracy為當(dāng)前傳感器精度
    }
}

ThreeDimensionsRotation,java(Activity記得注冊)

public class ThreeDimensionsRotation extends Activity {
    private GLSurfaceView mGLSurfaceView;
    private TdRenderer tdRenderer;


    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        tdRenderer=new TdRenderer(this);
        // 創(chuàng)建預(yù)覽視圖，并將其設(shè)置為Activity的內(nèi)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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