【libGDX】使用Mesh绘制三角形

2023-11-22 05:30
文章标签 使用 绘制 三角形 mesh libgdx

本文主要是介绍【libGDX】使用Mesh绘制三角形，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1 Mesh 和 ShaderProgram 简介

1.1 创建 Mesh

        1）Mesh 的构造方法

public Mesh(boolean isStatic, int maxVertices, int maxIndices, VertexAttribute... attributes)
public Mesh(boolean isStatic, int maxVertices, int maxIndices, VertexAttributes attributes)
  • isStatic：网格是否是静态的，如果网格数据不经常改动，设置为静态的可以优化性能；
  • maxVertices：顶点最大个数；
  • maxIndices：三角形顶点索引最大个数；
  • attributes：顶点属性，主要包含：位置、颜色、法线、纹理坐标等。

        2）VertexAttribute 的构造方法

public VertexAttribute(int usage, int numComponents, String alias)
  • usage：顶点属性编号；
  • numComponents：该属性的维度；
  • alias：属性别名，在 Shader 中会用到该别名，建议以 “a_” 开头，如：a_position。

        3）网格创建实例

private void initMesh() { // 初始化网格float[] vertices = {...}; // 顶点序列short[] indices = {...}; // 三角形顶点索引VertexAttribute vertexAttr = new VertexAttribute(Usage.Position, 3, "a_position");mMesh = new Mesh(true, vertices.length / 3, indices.length, vertexAttr);mMesh.setVertices(vertices);mMesh.setIndices(indices);
}

1.2 绘制 Mesh

        1）Mesh 的 render 方法

public void render(ShaderProgram shader, int primitiveType)
public void render(ShaderProgram shader, int primitiveType, int offset, int count)
  • shader：shader 程序；
  • primitiveType：图元类型，即：点（GL_POINTS）、线（GL_LINES、GL_LINE_LOOP、GL_LINE_STRIP）、面（GL_TRIANGLES、GL_TRIANGLE_STRIP、GL_TRIANGLE_FAN）；
  • offset：顶点数据偏移，通常取 0.
  • count：顶点个数。

        2）图元类型（primitiveType） 

        对于线段类型图元，输入顶点序列 abcdef，根据图元类型，组装成的线段如下：

        对于三角形类型图元，输入顶点序列 abcdef，根据图元类型，组装成的三角形如下：

1.3 ShaderProgram 简介

        1）绑定和释放着色器程序

// 开始渲染(已过时, 内部直接调用bind, 因此可以使用bind方法替换begin方法)
public void begin()
// 绑定着色器程序, 内部调用: gl.glUseProgram(program)
public void bind()
// 结束渲染(已过时, 内部是空实现, 因此可以不调用end方法)
public void end()
// 释放资源
public void dispose()

        2）设置着色器程序参数

// 设置整型Uniform变量
public void setUniformi(String name, int value)
// 设置二维整型Uniform向量
public void setUniformi(String name, int value1, int value2)
// 设置三维整型Uniform向量
public void setUniformi(String name, int value1, int value2, int value3)
// 设置四维整型Uniform向量
public void setUniformi(String name, int value1, int value2, int value3, int value4)
// 设置浮点型Uniform变量
public void setUniformf(String name, float value)
public void setUniform1fv(String name, float[] values, int offset, int length)
// 设置vec2型Uniform变量
public void setUniform2fv(String name, float[] values, int offset, int length)
public void setUniformf(String name, float value1, float value2)
public void setUniformf(String name, Vector2 values)
// 设置vec3型Uniform变量
public void setUniform3fv(String name, float[] values, int offset, int length)
public void setUniformf(String name, float value1, float value2, float value3)
public void setUniformf(String name, Vector3 values)
// 设置vec4型Uniform变量
public void setUniform4fv(String name, float[] values, int offset, int length)
public void setUniformf(String name, float value1, float value2, float value3, float value4)
public void setUniformf(String name, Color values)
// 设置三维Uniform矩阵
public void setUniformMatrix(String name, Matrix3 matrix)
// 设置四维Uniform矩阵
public void setUniformMatrix(String name, Matrix4 matrix)

        说明：name 可以使用 int 型的 location 变量替换，在 VertexAttributes.Usage 中有定义，如下。

public static final class Usage {public static final int Position = 1;public static final int ColorUnpacked = 2;public static final int ColorPacked = 4;public static final int Normal = 8;public static final int TextureCoordinates = 16;public static final int Generic = 32;public static final int BoneWeight = 64;public static final int Tangent = 128;public static final int BiNormal = 256;
}

2 绘制三角形

2.1 绘制纯色三角形

        DesktopLauncher.java

package com.zhyan8.game;import com.badlogic.gdx.backends.lwjgl3.Lwjgl3Application;
import com.badlogic.gdx.backends.lwjgl3.Lwjgl3ApplicationConfiguration;
import com.zhyan8.game.Plane;public class DesktopLauncher {public static void main (String[] arg) {Lwjgl3ApplicationConfiguration config = new Lwjgl3ApplicationConfiguration();config.setForegroundFPS(60);config.setTitle("Triangle");new Lwjgl3Application(new Triangle(), config);}
}

        Triangle.java

package com.zhyan8.game;import com.badlogic.gdx.ApplicationAdapter;
import com.badlogic.gdx.Gdx;
import com.badlogic.gdx.graphics.GL30;
import com.badlogic.gdx.graphics.Mesh;
import com.badlogic.gdx.graphics.VertexAttribute;
import com.badlogic.gdx.graphics.VertexAttributes.Usage;
import com.badlogic.gdx.graphics.glutils.ShaderProgram;public class Triangle extends ApplicationAdapter {private ShaderProgram mShaderProgram;private Mesh mMesh;@Overridepublic void create() {initShader();initMesh();}@Overridepublic void render() {Gdx.gl.glClearColor(0.455f, 0.725f, 1.0f, 1.0f);Gdx.gl.glClear(GL30.GL_COLOR_BUFFER_BIT);// mShaderProgram.begin(); // 已过时, 请使用bind方法替换mShaderProgram.bind();mMesh.render(mShaderProgram, GL30.GL_TRIANGLES);//mShaderProgram.end(); // 已过时, 可以去掉}@Overridepublic void dispose() {mShaderProgram.dispose();mMesh.dispose();}private void initShader() { // 初始化着色器程序String vertex = Gdx.files.internal("shaders/triangle_vertex.glsl").readString();String fragment = Gdx.files.internal("shaders/triangle_fragment.glsl").readString();mShaderProgram = new ShaderProgram(vertex, fragment);}private void initMesh() { // 初始化网格float[] vertices = {-0.5f, -0.5f, 0.0f,0.5f, -0.5f, 0.0f,0.0f, 0.5f, 0.0f};short[] indices = {0, 1, 2};VertexAttribute vertexAttr = new VertexAttribute(Usage.Position, 3, "a_position");mMesh = new Mesh(true, vertices.length / 3, indices.length, vertexAttr);mMesh.setVertices(vertices);mMesh.setIndices(indices);}
}

        triangle_vertex.glsl

#version 300 esin vec3 a_position;void main() {gl_Position = vec4(a_position, 1.0);
}

        说明：triangle_vertex.glsl 文件放在【assets / shaders】目录下面。

        triangle_fragment.glsl

#version 300 es
precision mediump float; // 声明float型变量的精度为mediumpout vec4 fragColor;void main() {fragColor = vec4(1, 0, 0, 1);
}

        说明：triangle_fragment.glsl 文件放在【assets / shaders】目录下面。 

        运行效果如下。

2.2 绘制彩色三角形

        Triangle.java

package com.zhyan8.game;import com.badlogic.gdx.ApplicationAdapter;
import com.badlogic.gdx.Gdx;
import com.badlogic.gdx.graphics.GL30;
import com.badlogic.gdx.graphics.Mesh;
import com.badlogic.gdx.graphics.VertexAttribute;
import com.badlogic.gdx.graphics.VertexAttributes.Usage;
import com.badlogic.gdx.graphics.glutils.ShaderProgram;public class Triangle extends ApplicationAdapter {private ShaderProgram mShaderProgram;private Mesh mMesh;@Overridepublic void create() {initShader();initMesh();}@Overridepublic void render() {Gdx.gl.glClearColor(0.455f, 0.725f, 1.0f, 1.0f);Gdx.gl.glClear(GL30.GL_COLOR_BUFFER_BIT);// mShaderProgram.begin(); // 已过时, 请使用bind方法替换mShaderProgram.bind();mMesh.render(mShaderProgram, GL30.GL_TRIANGLES);//mShaderProgram.end(); // 已过时, 可以去掉}@Overridepublic void dispose() {mShaderProgram.dispose();mMesh.dispose();}private void initShader() { // 初始化着色器程序String vertex = Gdx.files.internal("shaders/triangle_vertex.glsl").readString();String fragment = Gdx.files.internal("shaders/triangle_fragment.glsl").readString();mShaderProgram = new ShaderProgram(vertex, fragment);}private void initMesh() { // 初始化网格float[] vertices = {// 前3位是顶点位置数据, 后4位是顶点颜色数据-0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f,0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f,0.0f, 0.5f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f};short[] indices = {0, 1, 2};VertexAttribute vertexPosition = new VertexAttribute(Usage.Position, 3, "a_position");VertexAttribute vertexColor = new VertexAttribute(Usage.ColorUnpacked, 4, "a_color");mMesh = new Mesh(true, vertices.length / 7, indices.length, vertexPosition, vertexColor);mMesh.setVertices(vertices);mMesh.setIndices(indices);}
}

        triangle_vertex.glsl

#version 300 esin vec3 a_position;
in vec4 a_color;out vec4 v_color;void main() {gl_Position = vec4(a_position, 1.0);v_color = a_color;
}

        triangle_fragment.glsl

#version 300 es
precision mediump float; // 声明float型变量的精度为mediumpin vec4 v_color;out vec4 fragColor;void main() {fragColor = v_color;
}

        运行效果如下。 

 2.3 三角形宽高比适配

        本节通过引入相机，使得绘制后的三角形宽高比与三角形模型的宽高比一致。 

        Triangle.java

package com.zhyan8.game;import com.badlogic.gdx.ApplicationAdapter;
import com.badlogic.gdx.Gdx;
import com.badlogic.gdx.graphics.GL30;
import com.badlogic.gdx.graphics.Mesh;
import com.badlogic.gdx.graphics.OrthographicCamera;
import com.badlogic.gdx.graphics.VertexAttribute;
import com.badlogic.gdx.graphics.VertexAttributes.Usage;
import com.badlogic.gdx.graphics.glutils.ShaderProgram;public class Triangle extends ApplicationAdapter {private OrthographicCamera mCamera;private ShaderProgram mShaderProgram;private Mesh mMesh;@Overridepublic void create() {initCamera();initShader();initMesh();}@Overridepublic void render() {Gdx.gl.glClearColor(0.455f, 0.725f, 1.0f, 1.0f);Gdx.gl.glClear(GL30.GL_COLOR_BUFFER_BIT);// mShaderProgram.begin(); // 已过时, 请使用bind方法替换mShaderProgram.bind();mShaderProgram.setUniformMatrix("u_projectionViewMatrix", mCamera.combined);mMesh.render(mShaderProgram, GL30.GL_TRIANGLES);//mShaderProgram.end(); // 已过时, 可以去掉}@Overridepublic void dispose() {mShaderProgram.dispose();mMesh.dispose();}private void initCamera() {mCamera = new OrthographicCamera(Gdx.graphics.getWidth(), Gdx.graphics.getHeight());mCamera.near = 0.3f;mCamera.far = 1000f;mCamera.zoom = 0.005f; // 相机缩放级别, 值越大观察范围越大, 看到的图形越小mCamera.position.set(0f, 0f, -5f);mCamera.lookAt(0, 0, 0);mCamera.update();}private void initShader() { // 初始化着色器程序String vertex = Gdx.files.internal("shaders/triangle_vertex.glsl").readString();String fragment = Gdx.files.internal("shaders/triangle_fragment.glsl").readString();mShaderProgram = new ShaderProgram(vertex, fragment);}private void initMesh() { // 初始化网格float[] vertices = {-0.5f, -0.5f, 0.0f,0.5f, -0.5f, 0.0f,0.0f, 0.5f, 0.0f,};short[] indices = {0, 1, 2};VertexAttribute vertexPosition = new VertexAttribute(Usage.Position, 3, "a_position");mMesh = new Mesh(true, vertices.length / 3, indices.length, vertexPosition);mMesh.setVertices(vertices);mMesh.setIndices(indices);}
}

        说明：这里设置的三角形底边和高都为 1，即宽高比为 1: 1，我们期望绘制后的三角形宽高比也是 1 : 1，这时就需要通过相机进行变换。

        triangle_vertex.glsl

#version 300 esin vec3 a_position;uniform mat4 u_projectionViewMatrix;void main() {gl_Position = u_projectionViewMatrix * vec4(a_position, 1.0);
}

        说明：这里通过正交相机的观察矩阵和投影矩阵变换，实现模型宽高比的适配，也可以对输入坐标的 y 值乘以屏幕宽高比，作为 gl_Position.y 的值。

        triangle_fragment.glsl

#version 300 es
precision mediump float; // 声明float型变量的精度为mediumpout vec4 fragColor;void main() {fragColor = vec4(0, 1, 0, 0);
}

        运行效果如下，可以看到，绘制后的三角形宽高比也是 1 : 1。

这篇关于【libGDX】使用Mesh绘制三角形的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/407835。

相关文章

使用Python实现一键隐藏屏幕并锁定输入

使用Python实现一键隐藏屏幕并锁定输入

《使用Python实现一键隐藏屏幕并锁定输入》本文主要介绍了使用Python编写一个一键隐藏屏幕并锁定输入的黑科技程序,能够在指定热键触发后立即遮挡屏幕,并禁止一切键盘鼠标输入,这样就再也不用担心自己... 目录1. 概述2. 功能亮点3.代码实现4.使用方法5. 展示效果6. 代码优化与拓展7. 总结1.
阅读更多...
使用Python开发一个简单的本地图片服务器

使用Python开发一个简单的本地图片服务器

《使用Python开发一个简单的本地图片服务器》本文介绍了如何结合wxPython构建的图形用户界面GUI和Python内建的Web服务器功能,在本地网络中搭建一个私人的,即开即用的网页相册,文中的示... 目录项目目标核心技术栈代码深度解析完整代码工作流程主要功能与优势潜在改进与思考运行结果总结你是否曾经
阅读更多...
Linux中的计划任务(crontab)使用方式

Linux中的计划任务(crontab)使用方式

《Linux中的计划任务(crontab)使用方式》：本文主要介绍Linux中的计划任务(crontab)使用方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、前言1、linux的起源与发展2、什么是计划任务（crontab）二、crontab基础1、cro
阅读更多...
kotlin中const 和val的区别及使用场景分析

kotlin中const 和val的区别及使用场景分析

《kotlin中const和val的区别及使用场景分析》在Kotlin中,const和val都是用来声明常量的,但它们的使用场景和功能有所不同,下面给大家介绍kotlin中const和val的区别,... 目录kotlin中const 和val的区别1. val:2. const:二 代码示例1 Java
阅读更多...
C++变换迭代器使用方法小结

C++变换迭代器使用方法小结

《C++变换迭代器使用方法小结》本文主要介绍了C++变换迭代器使用方法小结,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录1、源码2、代码解析代码解析：transform_iterator1. transform_iterat
阅读更多...
C++中std::distance使用方法示例

C++中std::distance使用方法示例

《C++中std::distance使用方法示例》std::distance是C++标准库中的一个函数,用于计算两个迭代器之间的距离,本文主要介绍了C++中std::distance使用方法示例,具... 目录语法使用方式解释示例输出：其他说明：总结std::distance&n编程bsp;是 C++ 标准
阅读更多...
vue使用docxtemplater导出word

vue使用docxtemplater导出word

《vue使用docxtemplater导出word》docxtemplater是一种邮件合并工具,以编程方式使用并处理条件、循环,并且可以扩展以插入任何内容,下面我们来看看如何使用docxtempl... 目录docxtemplatervue使用docxtemplater导出word安装常用语法 封装导出方
阅读更多...
Linux换行符的使用方法详解

Linux换行符的使用方法详解

《Linux换行符的使用方法详解》本文介绍了Linux中常用的换行符LF及其在文件中的表示,展示了如何使用sed命令替换换行符,并列举了与换行符处理相关的Linux命令,通过代码讲解的非常详细,需要的... 目录简介检测文件中的换行符使用 cat -A 查看换行符使用 od -c 检查字符换行符格式转换将
阅读更多...
使用Jackson进行JSON生成与解析的新手指南

使用Jackson进行JSON生成与解析的新手指南

《使用Jackson进行JSON生成与解析的新手指南》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Jackson进行JSON生成与解析处理,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录1. 核心依赖2. 基础用法2.1 对象转 jsON（序列化）2.2 JSON 转对象（反序列化）3.
阅读更多...
使用Python实现快速搭建本地HTTP服务器

使用Python实现快速搭建本地HTTP服务器

《使用Python实现快速搭建本地HTTP服务器》：本文主要介绍如何使用Python快速搭建本地HTTP服务器,轻松实现一键HTTP文件共享,同时结合二维码技术,让访问更简单,感兴趣的小伙伴可以了... 目录1. 概述2. 快速搭建 HTTP 文件共享服务2.1 核心思路2.2 代码实现2.3 代码解读3.
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2