החלת תצוגה להקרנה ולמצלמה
קל לארגן דפים בעזרת אוספים
אפשר לשמור ולסווג תוכן על סמך ההעדפות שלך.
בסביבת OpenGL ES, תצוגות ההקרנה והמצלמה מאפשרות להציג אובייקטים שצוירו
דומה יותר לאופן שבו רואים חפצים פיזיים בעיניים. הסימולציה הזאת של
צפייה פיזית מתבצעת באמצעות טרנספורמציות מתמטיות של קואורדינטות אובייקט מצוירות:
- היטל – הטרנספורמציה הזו מתאימה את הקואורדינטות של אובייקטים שצוירו בהתבסס על
הרוחב והגובה של
GLSurfaceView
שבהם הם מוצגים. ללא
את החישוב הזה, אובייקטים שצוירו על ידי OpenGL ES מוטים על ידי פרופורציות לא שוות של התצוגה
חלון. בדרך כלל יש לחשב טרנספורמציה של היטל רק כאשר הפרופורציות
תצוגת OpenGL נוצרה או משתנה בשיטת onSurfaceChanged()
של כלי הרינדור. למידע נוסף על הקרנות של OpenGL ES ועל
מיפוי קואורדינטות, ראו
קואורדינטות מיפוי עבור שרטוט
אובייקטים.
- תצוגת מצלמה – הטרנספורמציה הזו מתאימה את הקואורדינטות של אובייקטים שצוירו על בסיס
את מיקום המצלמה הווירטואלית. חשוב לציין ש-OpenGL ES לא מגדיר מצלמה בפועל
אבל במקום זאת הוא מספק שיטות שימושיות שמדמות מצלמה על ידי טרנספורמציה של התצוגה
של אובייקטים שציירתם. חישוב המרה של תצוגת מצלמה עשוי להתבצע רק פעם אחת לאחר שתבססו את
GLSurfaceView
, או עשוי להשתנות באופן דינמי על סמך פעולות של משתמשים או
של האפליקציה.
השיעור הזה מתאר כיצד ליצור היטל ותצוגת מצלמה ולהחיל אותם על צורות ששורטטו.
GLSurfaceView
.
הגדרת היטל
הנתונים לטרנספורמציה של היטל מחושבים בפונקציה onSurfaceChanged()
של הכיתה GLSurfaceView.Renderer
. הקוד לדוגמה הבא
לוקחת את הגובה והרוחב של GLSurfaceView
ומשתמשת בהם כדי לאכלס
טרנספורמציה של היטל Matrix
באמצעות השיטה Matrix.frustumM()
:
Kotlin
// vPMatrix is an abbreviation for "Model View Projection Matrix"
private val vPMatrix = FloatArray(16)
private val projectionMatrix = FloatArray(16)
private val viewMatrix = FloatArray(16)
override fun onSurfaceChanged(unused: GL10, width: Int, height: Int) {
GLES20.glViewport(0, 0, width, height)
val ratio: Float = width.toFloat() / height.toFloat()
// this projection matrix is applied to object coordinates
// in the onDrawFrame() method
Matrix.frustumM(projectionMatrix, 0, -ratio, ratio, -1f, 1f, 3f, 7f)
}
Java
// vPMatrix is an abbreviation for "Model View Projection Matrix"
private final float[] vPMatrix = new float[16];
private final float[] projectionMatrix = new float[16];
private final float[] viewMatrix = new float[16];
@Override
public void onSurfaceChanged(GL10 unused, int width, int height) {
GLES20.glViewport(0, 0, width, height);
float ratio = (float) width / height;
// this projection matrix is applied to object coordinates
// in the onDrawFrame() method
Matrix.frustumM(projectionMatrix, 0, -ratio, ratio, -1, 1, 3, 7);
}
הקוד הזה מאכלס מטריצת היטל, mProjectionMatrix
שאותה אפשר לשלב לאחר מכן
עם טרנספורמציה של תצוגת מצלמה בשיטה onDrawFrame()
, שמוצגת בקטע הבא.
הערה: פשוט מחילים טרנספורמציה של היטל על
בדרך כלל התוצאה של שרטוט היא תצוגה ריקה מאוד. באופן כללי, צריך גם להפעיל מצלמה
את השינוי כדי שמשהו יופיע על המסך.
הגדרה של תצוגת מצלמה
משלימים את תהליך הטרנספורמציה של האובייקטים המצוירים על ידי הוספת טרנספורמציה של תצוגת מצלמה כ-
חלק מתהליך השרטוט בכלי לעיבוד. בקוד לדוגמה הבא, בתצוגת המצלמה
הטרנספורמציה מחושבת באמצעות הפונקציה Matrix.setLookAtM()
ואז משולבות עם מטריצת ההיטל שחושבה קודם לכן. השילוב בין
לאחר מכן, מטריצות הטרנספורמציה מועברות לצורה המשורטטת.
Kotlin
override fun onDrawFrame(unused: GL10) {
...
// Set the camera position (View matrix)
Matrix.setLookAtM(viewMatrix, 0, 0f, 0f, 3f, 0f, 0f, 0f, 0f, 1.0f, 0.0f)
// Calculate the projection and view transformation
Matrix.multiplyMM(vPMatrix, 0, projectionMatrix, 0, viewMatrix, 0)
// Draw shape
triangle.draw(vPMatrix)
Java
@Override
public void onDrawFrame(GL10 unused) {
...
// Set the camera position (View matrix)
Matrix.setLookAtM(viewMatrix, 0, 0, 0, 3, 0f, 0f, 0f, 0f, 1.0f, 0.0f);
// Calculate the projection and view transformation
Matrix.multiplyMM(vPMatrix, 0, projectionMatrix, 0, viewMatrix, 0);
// Draw shape
triangle.draw(vPMatrix);
}
כדי להשתמש במטריצת הטרנספורמציה המשולבת של ההיטל ותצוגת המצלמה שמוצגת
תצוגות מקדימות של קטעים, קודם מוסיפים משתנה מטריצה לכלי ההצללה של קודקוד שהוגדר קודם
במחלקה Triangle
:
Kotlin
class Triangle {
private val vertexShaderCode =
// This matrix member variable provides a hook to manipulate
// the coordinates of the objects that use this vertex shader
"uniform mat4 uMVPMatrix;" +
"attribute vec4 vPosition;" +
"void main() {" +
// the matrix must be included as a modifier of gl_Position
// Note that the uMVPMatrix factor *must be first* in order
// for the matrix multiplication product to be correct.
" gl_Position = uMVPMatrix * vPosition;" +
"}"
// Use to access and set the view transformation
private var vPMatrixHandle: Int = 0
...
}
Java
public class Triangle {
private final String vertexShaderCode =
// This matrix member variable provides a hook to manipulate
// the coordinates of the objects that use this vertex shader
"uniform mat4 uMVPMatrix;" +
"attribute vec4 vPosition;" +
"void main() {" +
// the matrix must be included as a modifier of gl_Position
// Note that the uMVPMatrix factor *must be first* in order
// for the matrix multiplication product to be correct.
" gl_Position = uMVPMatrix * vPosition;" +
"}";
// Use to access and set the view transformation
private int vPMatrixHandle;
...
}
בשלב הבא, צריך לשנות את השיטה draw()
של האובייקטים הגרפיים כדי לקבל את השילוב המשולב
במטריצת הטרנספורמציה ולהחיל אותה על הצורה:
Kotlin
fun draw(mvpMatrix: FloatArray) { // pass in the calculated transformation matrix
...
// get handle to shape's transformation matrix
vPMatrixHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "uMVPMatrix")
// Pass the projection and view transformation to the shader
GLES20.glUniformMatrix4fv(vPMatrixHandle, 1, false, mvpMatrix, 0)
// Draw the triangle
GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, vertexCount)
// Disable vertex array
GLES20.glDisableVertexAttribArray(positionHandle)
}
Java
public void draw(float[] mvpMatrix) { // pass in the calculated transformation matrix
...
// get handle to shape's transformation matrix
vPMatrixHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, "uMVPMatrix");
// Pass the projection and view transformation to the shader
GLES20.glUniformMatrix4fv(vPMatrixHandle, 1, false, mvpMatrix, 0);
// Draw the triangle
GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, vertexCount);
// Disable vertex array
GLES20.glDisableVertexAttribArray(positionHandle);
}
אחרי שחישבתם והחלתם את הטרנספורמציות להקרנה ולתצוגת מצלמה בצורה נכונה,
האובייקטים הגרפיים משורטטים בפרופורציות נכונות והם אמורים להיראות כך:
איור 1. משולש ששורטט עם היטל ותצוגת מצלמה.
עכשיו, כשיש לכם אפליקציה שמציגה את הצורות בפרופורציות הנכונות, הגיע הזמן
כדי להוסיף תנועה לצורות.
דוגמאות התוכן והקוד שבדף הזה כפופות לרישיונות המפורטים בקטע רישיון לתוכן. Java ו-OpenJDK הם סימנים מסחריים או סימנים מסחריים רשומים של חברת Oracle ו/או של השותפים העצמאיים שלה.
עדכון אחרון: 2025-07-27 (שעון UTC).
[[["התוכן קל להבנה","easyToUnderstand","thumb-up"],["התוכן עזר לי לפתור בעיה","solvedMyProblem","thumb-up"],["סיבה אחרת","otherUp","thumb-up"]],[["חסרים לי מידע או פרטים","missingTheInformationINeed","thumb-down"],["התוכן מורכב מדי או עם יותר מדי שלבים","tooComplicatedTooManySteps","thumb-down"],["התוכן לא עדכני","outOfDate","thumb-down"],["בעיה בתרגום","translationIssue","thumb-down"],["בעיה בדוגמאות/בקוד","samplesCodeIssue","thumb-down"],["סיבה אחרת","otherDown","thumb-down"]],["עדכון אחרון: 2025-07-27 (שעון UTC)."],[],[],null,["# Apply projection and camera views\n\nIn the OpenGL ES environment, projection and camera views allow you to display drawn objects in a\nway that more closely resembles how you see physical objects with your eyes. This simulation of\nphysical viewing is done with mathematical transformations of drawn object coordinates:\n\n- *Projection* - This transformation adjusts the coordinates of drawn objects based on the width and height of the [GLSurfaceView](/reference/android/opengl/GLSurfaceView) where they are displayed. Without this calculation, objects drawn by OpenGL ES are skewed by the unequal proportions of the view window. A projection transformation typically only has to be calculated when the proportions of the OpenGL view are established or changed in the [onSurfaceChanged()](/reference/android/opengl/GLSurfaceView.Renderer#onSurfaceChanged(javax.microedition.khronos.opengles.GL10, int, int)) method of your renderer. For more information about OpenGL ES projections and coordinate mapping, see [Mapping coordinates for drawn\n objects](/develop/ui/views/graphics/opengl/about-opengl#coordinate-mapping).\n- *Camera View* - This transformation adjusts the coordinates of drawn objects based on a virtual camera position. It's important to note that OpenGL ES does not define an actual camera object, but instead provides utility methods that simulate a camera by transforming the display of drawn objects. A camera view transformation might be calculated only once when you establish your [GLSurfaceView](/reference/android/opengl/GLSurfaceView), or might change dynamically based on user actions or your application's function.\n\nThis lesson describes how to create a projection and camera view and apply it to shapes drawn in\nyour [GLSurfaceView](/reference/android/opengl/GLSurfaceView).\n\nDefine a projection\n-------------------\n\nThe data for a projection transformation is calculated in the [onSurfaceChanged()](/reference/android/opengl/GLSurfaceView.Renderer#onSurfaceChanged(javax.microedition.khronos.opengles.GL10, int, int))\nmethod of your [GLSurfaceView.Renderer](/reference/android/opengl/GLSurfaceView.Renderer) class. The following example code\ntakes the height and width of the [GLSurfaceView](/reference/android/opengl/GLSurfaceView) and uses it to populate a\nprojection transformation [Matrix](/reference/android/opengl/Matrix) using the [Matrix.frustumM()](/reference/android/opengl/Matrix#frustumM(float[], int, float, float, float, float, float, float)) method: \n\n### Kotlin\n\n```kotlin\n// vPMatrix is an abbreviation for \"Model View Projection Matrix\"\nprivate val vPMatrix = FloatArray(16)\nprivate val projectionMatrix = FloatArray(16)\nprivate val viewMatrix = FloatArray(16)\n\noverride fun onSurfaceChanged(unused: GL10, width: Int, height: Int) {\n GLES20.glViewport(0, 0, width, height)\n\n val ratio: Float = width.toFloat() / height.toFloat()\n\n // this projection matrix is applied to object coordinates\n // in the onDrawFrame() method\n Matrix.frustumM(projectionMatrix, 0, -ratio, ratio, -1f, 1f, 3f, 7f)\n}\n```\n\n### Java\n\n```java\n// vPMatrix is an abbreviation for \"Model View Projection Matrix\"\nprivate final float[] vPMatrix = new float[16];\nprivate final float[] projectionMatrix = new float[16];\nprivate final float[] viewMatrix = new float[16];\n\n@Override\npublic void onSurfaceChanged(GL10 unused, int width, int height) {\n GLES20.glViewport(0, 0, width, height);\n\n float ratio = (float) width / height;\n\n // this projection matrix is applied to object coordinates\n // in the onDrawFrame() method\n Matrix.frustumM(projectionMatrix, 0, -ratio, ratio, -1, 1, 3, 7);\n}\n```\n\nThis code populates a projection matrix, `mProjectionMatrix` which you can then combine\nwith a camera view transformation in the [onDrawFrame()](/reference/android/opengl/GLSurfaceView.Renderer#onDrawFrame(javax.microedition.khronos.opengles.GL10)) method, which is shown in the next section.\n\n**Note:** Just applying a projection transformation to your\ndrawing objects typically results in a very empty display. In general, you must also apply a camera\nview transformation in order for anything to show up on screen.\n\nDefine a camera view\n--------------------\n\nComplete the process of transforming your drawn objects by adding a camera view transformation as\npart of the drawing process in your renderer. In the following example code, the camera view\ntransformation is calculated using the [Matrix.setLookAtM()](/reference/android/opengl/Matrix#setLookAtM(float[], int, float, float, float, float, float, float, float, float, float))\nmethod and then combined with the previously calculated projection matrix. The combined\ntransformation matrices are then passed to the drawn shape. \n\n### Kotlin\n\n```kotlin\noverride fun onDrawFrame(unused: GL10) {\n ...\n // Set the camera position (View matrix)\n Matrix.setLookAtM(viewMatrix, 0, 0f, 0f, 3f, 0f, 0f, 0f, 0f, 1.0f, 0.0f)\n\n // Calculate the projection and view transformation\n Matrix.multiplyMM(vPMatrix, 0, projectionMatrix, 0, viewMatrix, 0)\n\n // Draw shape\n triangle.draw(vPMatrix)\n```\n\n### Java\n\n```java\n@Override\npublic void onDrawFrame(GL10 unused) {\n ...\n // Set the camera position (View matrix)\n Matrix.setLookAtM(viewMatrix, 0, 0, 0, 3, 0f, 0f, 0f, 0f, 1.0f, 0.0f);\n\n // Calculate the projection and view transformation\n Matrix.multiplyMM(vPMatrix, 0, projectionMatrix, 0, viewMatrix, 0);\n\n // Draw shape\n triangle.draw(vPMatrix);\n}\n```\n\nApply projection and camera transformations\n-------------------------------------------\n\nIn order to use the combined projection and camera view transformation matrix shown in the\npreviews sections, first add a matrix variable to the *vertex shader* previously defined\nin the `Triangle` class: \n\n### Kotlin\n\n```kotlin\nclass Triangle {\n\n private val vertexShaderCode =\n // This matrix member variable provides a hook to manipulate\n // the coordinates of the objects that use this vertex shader\n \"uniform mat4 uMVPMatrix;\" +\n \"attribute vec4 vPosition;\" +\n \"void main() {\" +\n // the matrix must be included as a modifier of gl_Position\n // Note that the uMVPMatrix factor *must be first* in order\n // for the matrix multiplication product to be correct.\n \" gl_Position = uMVPMatrix * vPosition;\" +\n \"}\"\n\n // Use to access and set the view transformation\n private var vPMatrixHandle: Int = 0\n\n ...\n}\n```\n\n### Java\n\n```java\npublic class Triangle {\n\n private final String vertexShaderCode =\n // This matrix member variable provides a hook to manipulate\n // the coordinates of the objects that use this vertex shader\n \"uniform mat4 uMVPMatrix;\" +\n \"attribute vec4 vPosition;\" +\n \"void main() {\" +\n // the matrix must be included as a modifier of gl_Position\n // Note that the uMVPMatrix factor *must be first* in order\n // for the matrix multiplication product to be correct.\n \" gl_Position = uMVPMatrix * vPosition;\" +\n \"}\";\n\n // Use to access and set the view transformation\n private int vPMatrixHandle;\n\n ...\n}\n```\n\nNext, modify the `draw()` method of your graphic objects to accept the combined\ntransformation matrix and apply it to the shape: \n\n### Kotlin\n\n```kotlin\nfun draw(mvpMatrix: FloatArray) { // pass in the calculated transformation matrix\n ...\n\n // get handle to shape's transformation matrix\n vPMatrixHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, \"uMVPMatrix\")\n\n // Pass the projection and view transformation to the shader\n GLES20.glUniformMatrix4fv(vPMatrixHandle, 1, false, mvpMatrix, 0)\n\n // Draw the triangle\n GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, vertexCount)\n\n // Disable vertex array\n GLES20.glDisableVertexAttribArray(positionHandle)\n}\n```\n\n### Java\n\n```java\npublic void draw(float[] mvpMatrix) { // pass in the calculated transformation matrix\n ...\n\n // get handle to shape's transformation matrix\n vPMatrixHandle = GLES20.glGetUniformLocation(mProgram, \"uMVPMatrix\");\n\n // Pass the projection and view transformation to the shader\n GLES20.glUniformMatrix4fv(vPMatrixHandle, 1, false, mvpMatrix, 0);\n\n // Draw the triangle\n GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLES, 0, vertexCount);\n\n // Disable vertex array\n GLES20.glDisableVertexAttribArray(positionHandle);\n}\n```\n\nOnce you have correctly calculated and applied the projection and camera view transformations,\nyour graphic objects are drawn in correct proportions and should look like this:\n\n\n**Figure 1.** Triangle drawn with a projection and camera view applied.\n\nNow that you have an application that displays your shapes in correct proportions, it's time to\nadd motion to your shapes."]]