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1. やりたいこと

Androidアプリの画面描画に OpenGL ES を使用してみる。

OpenGLとは、言わずと知れたグラフィックアクセラレータを駆使した高速描画ライブラリのことだ。

これを使用することにより、ゲーム上のキャラクターの描画処理が高速になり、見た目がスムーズになるはず。

2. やってみる！

(1) 方針

今回は OpenGL ESを使う第 1回目なので、余計な物を一切取っ払ったミニマム実装をしてみる。

すなわち…
OpenGLの Surface Viewを作り、Rendererを割り付け、直線を引くだけのシンプルな処理を書いてみる。

土台さえ作ってしまえば、後はその土台の上で動く物を凝ればよいだけだ。

(2) 実装

実行環境： Android Studio 3.2

Android Studioで自動生成した Empty Activityプロジェクトに以下のようにコードを付け足した。

18行目 : OpenGLの Viewを生成する。
19行目 : Renderer（描画制御オブジェクト）を生成し、OpenGLの Viewに割り付ける。
20行目 : Activityに Viewを割り付ける。
24行目 : Rendererクラス（描画制御クラス）を実装する。
29行目 : 画面いっぱいをキャンバスとする。
30行目 : 描画は 2Dの平面投影とする。 こちらを参照
31行目 : 頂点配列の使用を宣言する。 こちらを参照
34行目 : int型の座標指定は 1 = 0x10000 とのこと。
35行目 : 直線の点座標を定義する。OpenGLの座標系は画面の左下が原点、右向き、上向きが正方向
41行目 : OpenGL描画用バッファをクリアする。
44行目 : 描画データ用バッファを作成する。
48行目 : 作成したバッファに頂点座標データを格納する。
51行目 : 頂点座標データを格納したバッファを OpenGLに渡す。
52行目 : Rendererによる描画を実行する。

import android.opengl.GLSurfaceView;
import android.opengl.GLSurfaceView.Renderer;
import android.opengl.GLU;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;
import java.nio.IntBuffer;

import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig;
import javax.microedition.khronos.opengles.GL10;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {
    @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        // OpenGL View, Rendererを生成＆アタッチ
        GLSurfaceView surfaceView = new GLSurfaceView(this);
        surfaceView.setRenderer(new MyRenderer());
        setContentView(surfaceView);
    }

    // 画面描画用のRendererクラス
    public class MyRenderer implements Renderer {
        @Override public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
            // 今回は特になし。
        }
        @Override public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
            gl.glViewport(0, 0, width, height);    // 画面いっぱいをキャンバスとする。
            GLU.gluOrtho2D( gl, 0.0f, width, 0.0f, height );
            gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);    // 頂点配列の使用を宣言する。
        }
        @Override public void onDrawFrame(GL10 gl) {
            int one = 0x10000;    // 上位16bitは整数部、下位16bitは小数部
            int vertex[] = {
                    100 * one, 100 * one,
                    200 * one, 200 * one,
                    300 * one, 250 * one,
                    600 * one, 600 * one,
            };
            // 描画用バッファをクリア
            gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
            // 描画データ用バッファを作成する。
            ByteBuffer bytebuffer = ByteBuffer.allocateDirect( vertex.length * 4 );
            bytebuffer.order(ByteOrder.nativeOrder());
            IntBuffer intbuffer = bytebuffer.asIntBuffer();
            // 描画データ用バッファにデータを格納する。
            intbuffer.put(vertex);
            intbuffer.position(0);
            // 描画実行！
            gl.glVertexPointer(2, GL10.GL_FIXED, 0, intbuffer);
            gl.glDrawArrays(GL10.GL_LINE_STRIP, 0, vertex.length / 2);
        }
    }
}

できた！

3. 応用

(1) 応用その1

以下の 2点を変えてみる。
1) 背景色を黒からグレーに変えてみる。
2) 線の描画色を白から黄色に変えてみる。

※各色の輝度指定は 0 ~ 255 ではなく 0.0 ~ 1.0 であることに注意。

1) onSurfaceCreated で背景色を指定する。

    @Override public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
        gl.glClearColor(0.5f,0.5f,0.5f,1.0f);	//背景色 50%グレー
        gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    }

2) onDrawFrame で線の描画色を指定する。

    // 描画実行！
    gl.glColor4f(1.0f,1.0f,0.0f, 1.0f);   // 線の描画色を黄色にする。
    gl.glVertexPointer(2, GL10.GL_FIXED, 0, intbuffer);
    gl.glDrawArrays(GL10.GL_LINE_STRIP, 0, vertex.length / 2);

できた！

4. 所感

・Androidでの OpenGLの基本的な使い方は、自分が前にアプリを作った 2010年から変わっていないようだ。

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