Android:[轉]OpenGL 投影方式

Ref: http://fansofjava.iteye.com/blog/1499991

关于android的投影矩阵，一般有两种，一种是矩阵投影，另一种是透视投影。 
矩阵投影主要用于2D画面，但指定此投影的方式却有多种方式，而且对于初入门的人来说，也不容易理解，可以使用glOrthof，此方法使用方式大概如下： 

Java代码  

1. GL10 gl = glGraphics.getGL();  
2. gl.glViewport(0, 0, glGraphics.getWidth(), glGraphics.getHeight());  
3. gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);  
4. gl.glLoadIdentity();  
5.   
6. //以左下角为原点  
7. gl.glOrthof(0, //left  
8.             width,  //right  
9.             0, //bottom  
10.             height, //top  
11.             1, -1);  
12. gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);  
13. gl.glLoadIdentity();  

上面的glOrthof最后两个参数用于设置Z轴坐标，在2D画面中使用1与-1即可。 

除了这种方式外，还可以通过一个叫GLU的工具类来指定投影的显示，用法如下： 

Java代码  

1. gl.glViewport(0, 0, glGraphics.getWidth(), glGraphics.getHeight());  
2. gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);  
3. gl.glLoadIdentity();  
4. GLU.gluOrtho2D(gl, left, right, bottom, top);  
5. gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);  
6. gl.glLoadIdentity();  

上面的gluOrtho2D方法相对来说简化了一下。 

在3D的画面中，也有两种方式，一种是使用glFrustumf方法，用法如下： 

Java代码  

1.        gl.glViewport(0, 0, width, height);  
2. float ratio = (float) width / height;  
3. gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);  
4. gl.glLoadIdentity();  
5. gl.glFrustumf(-ratio, ratio, -1, 1, 1, 20);  

这个ratio表示宽度与高度的比，glFrustumf方法的前两个参数分别代表左右方向，因为高度与宽度不一样，所以这个ratio是为了限制场景宽度而必须存在的。第三四个参数分别代表Y的下上方向，而最后两个参数则代表Z轴的近远方向。这个近与远不是很好理解的话请看下图： 

 
上面这个图也把Viewport与场景区分开了。 

除了使用glFrustumf外，也可以使用工具类GLU里面的方法gluPerspective，此方法参数如下： 

Java代码  

1. GLU.gluPerspective(gl, fovy, aspect, zNear, zFar);  

其中第二个参数表示角度，即视图的角度。而aspect则表示宽度与高度比，即与上面的ratio一样。但这些参数最好还是配上一个图，下面的图来自最后链接文章，个人觉得很形象的说明了这些参数的意思。 
 

引用

我们观察平面的裁剪窗口的大小和屏幕的大小可以一致，也可以有差别．　但为了使得最终的效果基本一致，所以，一般设置成它们具有相同的　aspect(横纵比 w/h),　从而它们的转换关系就是等比例的放大或者缩小，而不会产生扭曲． 

对于3D图形来说，除了设置视图投影以外，还得设置整个游戏模型的浏览角度，这个会涉及到一个很重要的方法GLU.gluLookAt，这个方法的参数形式如下： 

Java代码  

1. void android.opengl.GLU.gluLookAt(GL10 gl, float eyeX, float eyeY, float eyeZ, float centerX, float centerY, float centerZ, float upX, float upY, float upZ)  

参数很多，但参数作用主要分为三部分(gl不算)。 
eye系列坐标用于设置整个视野所参照的原点坐标。 
center系列坐标用于设置浏览游戏角色的方向，这个方向坐标就是相对于eye系统坐标的。 
up系列坐标则用于设置浏览者（镜头)相对于原点（eye系列）的坐标。 
下图可供参考： 
 
因此在3D环境中，整个游戏的视图设置大概就像下面这样,先设置投影矩阵下整个游戏的面板的显示，再设置为模型矩阵，显示3D模型的轮廓： 

Java代码  

1. public void setMatrices(GL10 gl) {  
2.   gl.glMatrixMode(GL10.GL_PROJECTION);  
3.   gl.glLoadIdentity();  
4.   GLU.gluPerspective(gl, fieldOfView, aspectRatio, near, far);  
5.   gl.glMatrixMode(GL10.GL_MODELVIEW);  
6.   gl.glLoadIdentity();  
7.   GLU.gluLookAt(gl, position.x, position.y, position.z, lookAt.x, lookAt.y, lookAt.z, up.x, up.y, up.z);  
8. }