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Android显示系统（03）- OpenGL ES - GLSurfaceView的使用

article 2025/1/31 16:49:17

Android显示系统（02）- OpenGL ES - 概述
Android显示系统（03）- OpenGL ES - GLSurfaceView的使用
Android显示系统（04）- OpenGL ES - Shader绘制三角形
Android显示系统（05）- OpenGL ES - Shader绘制三角形（使用glsl文件）
Android显示系统（06）- OpenGL ES - VBO和EBO和VAO
Android显示系统（07）- OpenGL ES - 纹理Texture
Android显示系统（08）- OpenGL ES - 图片拉伸

一、前言：

我们应用层和Native层其实都可以直接调用EGL接口或者OpenGL ES的接口，但是，可能比较复杂一些，Android提供了更加方便的GLSurfaceView类供应用开发者使用，GLSurfaceView会在自己的渲染线程GLThread启动之后创建OpenGL ES环境。

二、类关系图：

在这里插入图片描述

GLSurfaceView继承自SurfaceView；
GLSurfaceView在构造函数中：
- 创建surface；
- 创建EGL环境：
  - EGLDisplay：加载OpenGL ES库；
  - EGLContext：上下文环境，可以理解成一个状态机，在不同状态下做不同的事情；
  - EGLSurface：抽象的Surface类，里面绑定具体的Surface；
SurfaceHolder是SurfaceView的操作类；
GLSurfaceView有个成员Renderer，里面又有三个重要成员；一般Renderer需要用户自己实现，实现好之后通过setRenderer设置到GLSurfaceView当中；
- onSurfaceCreated：onSurfaceCreated不是在Surface创建成功就去回调，而是稍微晚一点，等待EGLContext创建之后回调，因为app切换到后台，EGLContext有可能丢失;
- onSurfaceChanged：Surface刚创建或者大小变化等时候被回调；在这里面可以改变视口大小；
- onDrawFrame：不断刷新Surface中的内容；比如60fps的系统，这个函数1s会被回调60次，每次被回调它都可以调用EGL的接口，最终通过EGL调用GPU，将渲染结果输出到Surface当中;
GLSurfaceView还有一个重要成员GLThread，专门负责渲染的线程，在其内部会通过循环，不停调用EGL API，然后回调Renderer里面的三大方法；

三、实战：

1、工程搭建：

在这里插入图片描述

工程名GLSurfaceViewDemo，我选择的Java，你们也可以选择Kotlin，如果熟悉的话。我手机是Android 10.0。

在这里插入图片描述

2、框架代码实现：

使用GLSurfaceView主要需要按照以下步骤：

实现自己的GLSurfaceView子类；
实现自己的Renderer类；
将自己的Renderer对象设置给GLSurfaceView子类；
将GLSurfaceView对象设置给MainActivity；

实现GLSurfaceView的子类：

// 路径：com/example/glsurfaceviewdemo/GLSurfaceViewTest.java
public class GLSurfaceViewTest extends GLSurfaceView {
    public GLSurfaceViewTest(Context context) {
        super(context);
    }
}

实现自己的Renderer类；

// 路径：com/example/glsurfaceviewdemo/GLRenderTest.java
public class GLRenderTest implements GLSurfaceView.Renderer {
    @Override
    public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {

    }

    @Override
    public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {

    }

    @Override
    public void onDrawFrame(GL10 gl) {

    }
}

给GLSurfaceView设置我们自己实现的渲染器:

public class GLSurfaceViewTest extends GLSurfaceView {
    public GLSurfaceViewTest(Context context) {
        super(context);

        // 设置OpenGL ES版本（由于3.0兼容2.0，我们使用3.0）
        setEGLContextClientVersion(3);

        // 设置渲染器Renderer，函数调用后，里面会启动一个新线程构造EGL环境
        setRenderer(new GLRenderTest());
    }
}

将GLSurfaceView对象设置给MainActivity

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    private GLSurfaceViewTest mGlSurfaceViewTest;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);

        mGlSurfaceViewTest = new GLSurfaceViewTest(this);
        setContentView(mGlSurfaceViewTest);
    }
}

至此，工程框架代码搭建完成；

3、测试：

视口设置为整个手机显示屏，渲染纯色：

public class GLRenderTest implements GLSurfaceView.Renderer {
    @Override
    public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
        GLES30.glClearColor(1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f);
    }

    @Override
    public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
        GLES30.glViewport(0, 0,  width, height);
    }

    @Override
    public void onDrawFrame(GL10 gl) {
        GLES30.glClear(GLES30.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    }
}