Projektions- und Kameraansichten anwenden
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In der OpenGL ES-Umgebung können Sie mit Projektions- und Kameraansichten gezeichnete Objekte in einem
die der Wahrnehmung physischer Objekte mit Ihren Augen ähnelt. Diese Simulation von
Die physische Betrachtung erfolgt mit mathematischen Transformationen gezeichneter Objektkoordinaten:
- Projection: Mit dieser Transformation werden die Koordinaten gezeichneter Objekte basierend auf
Breite und Höhe von
GLSurfaceView
, wo sie angezeigt werden. Ohne
Bei dieser Berechnung werden von OpenGL ES gezeichnete Objekte durch die ungleichen Proportionen der Ansicht verzerrt
. Eine Projektionstransformation muss normalerweise nur berechnet werden, wenn die Anteile des
OpenGL-Ansicht wird in der onSurfaceChanged()
-Methode Ihres Renderers erstellt oder geändert. Weitere Informationen zu OpenGL ES-Projektionen und
Koordinatenkarten erstellen,
Kartografieren von gezeichneten
Objekte.
- Kameraansicht: Bei dieser Transformation werden die Koordinaten von gezeichneten Objekten basierend auf einer
Position der virtuellen Kamera. Wichtig: OpenGL ES definiert keine tatsächliche Kamera,
-Objekt, sondern bietet stattdessen Dienstprogrammmethoden, die eine Kamera simulieren, indem die Anzeige von
gezeichneten Objekten. Eine Umwandlung der Kameraansicht wird möglicherweise nur einmal berechnet, wenn Sie
GLSurfaceView
oder kann sich je nach Nutzeraktionen oder Ihren
die Funktion der Anwendung.
In dieser Lektion wird beschrieben, wie Sie eine Projektion und eine Kameraansicht erstellen und auf Formen anwenden, die in
GLSurfaceView
Projektion definieren
Die Daten für eine Projektionstransformation werden in der onSurfaceChanged()
berechnet.
Ihrer GLSurfaceView.Renderer
-Klasse. Der folgende Beispielcode
nimmt die Höhe und Breite von GLSurfaceView
und füllt damit
Projektionstransformation Matrix
mit der Methode 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);
}
Dieser Code füllt eine Projektionsmatrix mProjectionMatrix
aus, die Sie dann kombinieren können.
mit einer Kameraansichtstransformation in der onDrawFrame()
-Methode, die im nächsten Abschnitt beschrieben wird.
Hinweis:Wenn Sie nur eine Projektionstransformation auf Ihre
führt in der Regel zu einer sehr leeren Anzeige. Im Allgemeinen müssen Sie auch eine Kamera
bis alles auf dem Bildschirm erscheint.
Kameraansicht definieren
Schließen Sie das Transformieren Ihrer gezeichneten Objekte ab, indem Sie eine Kameraansichtstransformation als
Teil des Zeichenprozesses im Renderer ist. Im folgenden Beispielcode zeigt die Kameraansicht
Transformation mit dem Matrix.setLookAtM()
berechnet.
und dann mit der zuvor berechneten Projektionsmatrix kombiniert werden. Die kombinierten
Transformationsmatrizen an die gezeichnete Form übergeben.
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);
}
Um die kombinierte Transformationsmatrix für Projektion und Kameraansicht zu verwenden, die in der
fügen Sie dem zuvor definierten Vertex-Shader eine Matrixvariable hinzu.
in der Klasse 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;
...
}
Ändern Sie als Nächstes die Methode draw()
Ihrer Grafikobjekte, sodass die kombinierten Werte akzeptiert werden.
Transformationsmatrix und wenden sie auf die Form an:
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);
}
Nachdem Sie die Transformationen für Projektion und Kameraansicht korrekt berechnet und angewendet haben,
Ihre Grafikobjekte werden im richtigen Verhältnis gezeichnet und sollten wie folgt aussehen:
Abbildung 1: Dreieck mit angewendeter Projektion und Kameraansicht.
Da Sie nun über eine Anwendung verfügen, die Ihre Formen im richtigen Verhältnis anzeigt, ist es an der Zeit,
und fügen Sie Bewegungselemente hinzu.
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Zuletzt aktualisiert: 2025-07-27 (UTC).
[[["Leicht verständlich","easyToUnderstand","thumb-up"],["Mein Problem wurde gelöst","solvedMyProblem","thumb-up"],["Sonstiges","otherUp","thumb-up"]],[["Benötigte Informationen nicht gefunden","missingTheInformationINeed","thumb-down"],["Zu umständlich/zu viele Schritte","tooComplicatedTooManySteps","thumb-down"],["Nicht mehr aktuell","outOfDate","thumb-down"],["Problem mit der Übersetzung","translationIssue","thumb-down"],["Problem mit Beispielen/Code","samplesCodeIssue","thumb-down"],["Sonstiges","otherDown","thumb-down"]],["Zuletzt aktualisiert: 2025-07-27 (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."]]