OpenGLを使った地図描画エンジンの作り方（1）

スマホアプリ開発の最新トレンド！ ぜったい外せない位置情報活用術 番外編

　次に、OpenGLを利用するために、GLSurfaceViewクラスの派生クラスを用意します。

　コンストラクタ内部でsetRendererを使用し、Rendererを設定します。

GL20SurfaceView.java

package jp.co.yahoo.map.codezine_sample;

import android.content.Context;
import android.opengl.GLSurfaceView;

public class GL20SurfaceView extends GLSurfaceView{

    private GL20MyRenderer mRenderer = null;    //描画処理本体
    private Context mContext;    //Context
    private MapView mMapView = null;    //MapView
    
    //コンストラクタ
    public GL20SurfaceView(Context context, MapView mapView) {
        super(context.getApplicationContext());
        mContext = context.getApplicationContext();
        mMapView = mapView;
        //OpenGLES2.0の使用を宣言します。
        setEGLContextClientVersion(2);
        //レンダラーを初期化し、ビューにセットします。
        mRenderer = new GL20MyRenderer(mContext,this, mMapView);
        setRenderer(mRenderer);
    }

}

　次に、実際のレンダリングを行うためのRendererインターフェースを実装したRendererクラスを用意します。

　Rendererクラスは、GLSurfaceViewにセットすることでイベントを受け取ります。

　必須実装メソッドは、下記のとおりです。

• onSurfaceCreated：Surfaceが作成される際に呼ばれます。本実装では、カメラの設定などを行っています。
• onSurfaceChanged：画面の大きさや向きが変更された際に呼ばれます。ビューポートの設定やビューボリュームの設定を行います。
• onDrawFrame：実際の描画処理を行います。今回は指定した図形を線として描画を行っています。

GL20MyRenderer.java

package jp.co.yahoo.map.codezine_sample;

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.ByteOrder;
import java.nio.FloatBuffer;

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

import jp.co.yahoo.map.codezine_sample.GL20SurfaceView;
import jp.co.yahoo.map.codezine_sample.MapView;
import jp.co.yahoo.map.codezine_sample.Shader;


import android.annotation.SuppressLint;
import android.content.Context;
import android.opengl.GLES20;
import android.opengl.GLSurfaceView;
import android.opengl.Matrix;

public class GL20MyRenderer implements GLSurfaceView.Renderer{

    private MapView mMapView;    //MapView
    private Context mContext;    //Context
    private GL20SurfaceView mParentView;    //親のSurfaceView
    private Shader mShader;        //定義したShader
    private float[] mProjMatrix = new float[16];    //投影変換用行列
    private int muProjMatrix;    //投影変換用行列のハンドル
    private float[] mViewMatrix = new float[16];    //視点変換用行列
    private int muViewMatrix;    //視点変換用行列のハンドル
    private float[] mCoordList;    //頂点データ
    private int mVertexId;    //頂点データのVRAMの位置
    private int mNumVertices;    //頂点数
    private float mEyeX = 140000.0f, mEyeY = 50000.0f, mEyeZ = 10000000.0f; //視点の座標
    private int mAPosition;    //位置ハンドル

    private final int FSIZE = Float.SIZE / Byte.SIZE;    //floatのバイトサイズ

    //コンストラクタ
    public GL20MyRenderer(Context context, GL20SurfaceView parent , MapView mapView){
        mContext = context;
        mParentView = parent;
        mMapView = mapView;
        mShader = new Shader();
        mCoordList = mMapView.getCoordinateList();
    }

    @Override
    public void onDrawFrame(GL10 arg0) {
        //背景色を設定します。
        GLES20.glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f); 
        GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT);

        //線幅を設定します
        GLES20.glLineWidth(2.0f);

        //頂点バッファを設定します
        GLES20.glBindBuffer(GLES20.GL_ARRAY_BUFFER, mVertexId);
        GLES20.glVertexAttribPointer(mAPosition, 3, GLES20.GL_FLOAT, false, FSIZE*3, 0);

        //描画
        GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_LINE_STRIP, 0, mNumVertices);    
    }

    @Override
    public void onSurfaceChanged(GL10 arg0, int width, int height) {
        int size = (width <= height) ? width : height;

        //ビューポートの設定します。
        GLES20.glViewport((width - size) / 2, (height - size) / 2, size, size);

        //ビューボリュームを設定します。
        Matrix.orthoM(mProjMatrix, 0, -1000000.0f, 1000000.0f, -1000000.0f, 1000000.0f, 0.0f, 10000000.0f);
        GLES20.glUniformMatrix4fv(muProjMatrix, 1, false, mProjMatrix, 0);
    }

    @Override
    public void onSurfaceCreated(GL10 arg0, EGLConfig arg1) {
        //位置ハンドル（a_Position）の取得と有効化。
        int program = mShader.initShaders();
        mAPosition = GLES20.glGetAttribLocation(program, "a_Position");
        if (mAPosition == -1) {
            throw new RuntimeException("a_Positionの格納場所の取得に失敗");
        }
        GLES20.glEnableVertexAttribArray(mAPosition);
        mNumVertices = initVertexBuffers(); 

        //ビューボリュームと視点の格納場所を取得し、を登録します。
        muViewMatrix = GLES20.glGetUniformLocation(program, "u_ViewMatrix");
        muProjMatrix = GLES20.glGetUniformLocation(program, "u_ProjMatrix");
        if (muViewMatrix == -1 || muProjMatrix == -1) {
            throw new RuntimeException("a_Positionの格納場所の取得に失敗");
        }

        //視点（カメラ）の位置を設定します。
        Matrix.setLookAtM(mViewMatrix, 0, mEyeX, mEyeY, mEyeZ, mEyeX, mEyeY, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
          GLES20.glUniformMatrix4fv(muViewMatrix, 1, false, mViewMatrix, 0);
    }

    //描画用の頂点データを作成します。
    @SuppressLint("NewApi")
    public int initVertexBuffers() {
        //FloatBufferオブジェクトを作成します。
        FloatBuffer vertices = makeFloatBuffer(mCoordList);
        int vertex_num = mCoordList.length / 3;            //頂点数    

        //VRAMにデータを設定します。
        int[] vertexId = new int[1];
        GLES20.glGenBuffers(1, vertexId, 0);
        GLES20.glBindBuffer(GLES20.GL_ARRAY_BUFFER, vertexId[0]);
        GLES20.glBufferData(GLES20.GL_ARRAY_BUFFER, FSIZE * vertices.limit(), vertices, GLES20.GL_STATIC_DRAW);
        mVertexId = vertexId[0];

        return vertex_num;
    }

    //フロート配列からフロートバッファを作成します。  
    public FloatBuffer makeFloatBuffer(float[] array) {
        if (array == null) throw new IllegalArgumentException();
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(4 * array.length);
        byteBuffer.order(ByteOrder.nativeOrder());
        FloatBuffer floatBuffer = byteBuffer.asFloatBuffer();
        floatBuffer.put(array);
        floatBuffer.position(0);
        return floatBuffer;
    }
}