OpenGL学习笔记_egl 图片裁剪

1 概述

OpenGL ES是基于OpenGL裁剪的用于Android平台的3D绘图库。主要涉及到的API包有

android.opengl  //Android GL辅助类，连接OpenGL与Activity View
javax.microedition.khronos.egl  //EGL管理Display/surface等
javax.microedition.khronos.opengles //GL绘制指令
java.nio    
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2 OpenGL ES 管道

OpenGL ES 1.x的工序是固定的，称为Fix-Function Pipeline，可以通过打开和关闭设置参数的开关来打开或关闭功能。 2.0允许部分工序可变。
如下，为1.x的固定管道结构图

大致可以分为Transformation Stage和Rasterization Stage两部分。

OpenGL ES支持的基本图形为：点Point；线Line；三角形Triangle；
所有其他图形都是由以上三个组合而成。

在发出绘图指令后，会对顶点(Vertices)数组进行指定的坐标变换或光照处理。

顶点处理完成后，通过Rasterizer来生成像素信息，称为Fragments

对Fragments在经过Texture Processing，Color Sum，Fog(雾化)等处理，
并最终将结果存放在内存（FrameBuffer）中。

2.0可以通过编程来修改蓝色的步骤，称为Programmable Shader。
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以上可以通过设置来打开或关闭某些功能。也可以设置某个工序的参数。

3 命名说明

常量都以GL_ 为前缀.

指令以gl开头,某些指令以3f/4f结尾，其中3/4表示参数个数，指令结尾f表示参数类型float，对应FloatBuffer。I/x代表int类型,对应IntBuffer。

v结尾的指令，代表参数是一个Vector

所有8bit整数对应到byte类型，16bit对应short类型，32bit整数（包括GLFixed）对应int类型，32bit 浮点数对应float类型

GL_TRUE/GL_FALSE 对应到boolean类型

字符串(char*) 对应Java的UTF-8字符串。

4 EGL

OpenGL ES 的javax.microedition.khronos.opengles包定义了平台无关的GL绘制指令EGL。

使用EGL绘图一般步骤：

1、获取EGLDisplay对象
2、初始化与EGLDisplay之间的连接
3、获取EGLConfig对象
4、创建EGLContext实例
5、创建EGLSurface实例
6、连接EGLContext与EGLSurface
7、使用GL指令绘制图形
8、断开并释放与EGLSurface关联的EGLContext对象
9、删除EGLSurface对象
10、删除EGLContext对象
11、终止与EGLDisplay之间的连接
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Android平台提供了对以上对以上的封装类android.opengl包，提供了GLSurfaceView对以上Display、Surface、Context进行封装管理。只需设置Render即可。

5 GLSurfaceView

GLSurfaceView为android.opengl中的核心类。作用描述如下：

1、GLSurfaceView是连接OpenGL ES 与Android的View层次结构见的桥梁
2、GLSurfaceView使得OpenGL ES库适用Activity生命周期
3、使得选择合适的FrameBuffer像素格式变得容易
4、创建和管理单独绘制线程以达到平滑动画效果
5、提供了方便使用的调试工具来跟踪OpenGL ES函数以排错。
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GLSurfaceView封装了绘图的操作，对外提供了一个Render接口，只需实现此接口，完成相应的方法即可。最后调用setRenderer(GLSurfaceView.Renderer renderer)

GLSurfaceView缺省创建RGB_565颜色格式的Surface,设置支持透明度，调用getHolder().setFormat(PixelFormat.TRANSLUCENT)

GLSurfaceView支持两种渲染方式：一种是RENDERMODE_CONTINUOUSLY，持续不断更新屏幕（默认）；另一种是on-demand，只在调用requestRender()时更新屏幕。

setDebug(int) 设置debug标志

setEGLConfigChooser(boolean) 选择一个Config接近16bitRGB颜色模式，可以打开或关闭(Depth)Buffer，缺省为RGB_565并打开至少有16bit的depth Buffer

setEGLConfigChooser(EGLConfigChooser) 选择自定义的EGLConfigChooser

setEGLConfigChooser(int, int, int, int, int, int) 指定R G B A depth stencil支持的位数，缺省为RGB_565，16bit depth buffer。

6 Renderer

GLSurfaceView.Renderer 定义了一个统一的图形绘制接口，类似surfaceView包含三个回调

//在Surface创建(Created)或者重新创建(reCreated)的时候调用。
//当rendering线程启动状态而EGL context丢失的时候也会调用此方法。
//故这个方法里面一般放置不经常变化的参数，以及重新获取EGL context后需要初始化的参数。
void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config)

//当surface改变大小的时候会被调用
//当onSurfaceCreated方法执行后，此方法一定会被执行
//一般在这里设置viewport和matrixMode
void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height)

//用于绘制当前帧
void onDrawFrame(GL10 gl)
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7 3D绘图基本概念

7.1 定点（Vertex）

顶点是两条或多条边交汇的地方。第一顶点也可以代表一个点光源或者是Camera的位置。Android系统使用浮点数组定义一个顶点。

private float vertices[] = {
    -1.0f, 1.0f, 0.0f,
    1.0f, -1.0f, 0.0f
}
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一般使用java.nio中的buffer存储这些数据，以提高效率

ByteBuffer vbb = ByteBuffer.allocateDirect(vertices.length * 2);
vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());
FloatBuffer vertexBuffer = vbb.asFloatBuffer();
vertexBuffer.put(vertices);
vertedxBuffer.position(0);
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传递该坐标信息给OpenGL ES库：

// Enabled the vertex buffer for writing and to be used during rendering.
gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);// 启动GL_VERTEX_ARRAY数组
// Specifies the location and data format of an array of vertex
// coordinates to use when rendering.
//指定数组类型，当前为GL_FLOAT，指定字节缓存，当前为vertexBuffer（必须是nio.Buffer类型）
//指定数组大小，1表示大小为2
gl.glVertexPointer(1, GL10.GL_FLOAT, 0, vertexBuffer); 

// Disable the vertices buffer.
gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);//关闭 GL_VERTEX_ARRAY数组（必须关闭）
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7.2 Edge

边，定义的是两顶点之间的连线，边式面和面的边界线。通常在openGL中通过三个顶点定义一个面，然后由面获取其三条边。

7.3 Face

面，在OpenGL中，面特指一个三角形。对一个面所做的变化影响到连接面的所有顶点和边。

定义面的顶点顺序很重要：因为顶点顺序定义了面的朝向（前向或后向）。一般为性能考虑，只绘制面的前面。所有的“前面”定义统一的顶点顺序（顺时针或逆时针，程序指定）

gl.glFrontFace(GL10.GL_CCW);    //设置逆时针方法为面的“前面”
gl.glFrontFace(GL10.GL_CW); //设置顺时针方法为面的“前面”
gl.glEnable(GL10.GL_CULL_FACE); //打开忽略面开关。
gl.glCullFace(GL10.GL_BACK);    //设置忽略“后面”，即只绘制“前面”
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7.4 Polygon

多边形，由多个面（三角形）拼接而成。多边形并不一定表示其在同一平面内。

private short[] indices = { 0, 1, 2, 0, 2, 3 };
To gain some performance we also put this ones in a byte buffer.
// short is 2 bytes, therefore we multiply the number if vertices with 2.
ByteBuffer ibb = ByteBuffer.allocateDirect(indices.length * 2);
ibb.order(ByteOrder.nativeOrder());
ShortBuffer indexBuffer = ibb.asShortBuffer();
indexBuffer.put(indices);
indexBuffer.position(0);  
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8 顶点模式绘图

关于绘制部分，OpenGL提供了两种方式来绘制（渲染）多边形。

//使用VetexBuffer 来绘制，顶点的顺序由vertexBuffer中的顺序指定。
//mode指定所需绘制的几何图形的基本类型，下同。
public abstract void glDrawArrays(int mode, int first, int count) 

//可以重新定义顶点的顺序，顶点的顺序由indices Buffer 指定。
public abstract void glDrawElements(int mode, int count, int type, Buffer indices) 
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model(顶点模式)有以下几种类型：

GL_POINTS   绘制独立的点
GL_LINE_STRIP 绘制一系列线段，顶点互相连接起来，例如A->B->C->D
GL_LINE_LOOP    同上，只是这里绘制的线段首尾相连。例如A->B->C->D->A
GL_LINES 顶点两两相连，构成多条线段，例如 A->B C->D E->F
GL_TRIANGLES 每隔三个顶点构成一个三角形，组成多个三角形， 例如A->B->C->A，D->E->F->D
GL_TRIANGLE_STRIP   每相连三个顶点组成一个三角形，由一系列三角形组成一个图形
    例如：A->B->C->A，B->C->D->B. C->D->E->C
GL_TRIANGLE_FAN 以一个点为公共顶点，组成一系列相邻的三角形
    例如：A->B->C->A， A->C->D->A, A->D->E->A
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打开和关闭顶点模式的方法分别为：

gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
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打开顶点模式开关后，将坐标传递给OpenGL ES方法为

void glVertexPointer(
    int size,       每个顶点坐标维数：可以是2/3/4.
    int type,       顶点的数据类型，可以是GL_BYTE/GL_SHORT/GL_FIXED/GL_FLOAT(缺省)，
                        分别对应数组类型 byte[]/short[]/int[]/float[]
    int stride, 每个相邻顶点之间在数组之间的间隔(单位为字节数)，缺省为0，表示无间隔,即两个顶点之间若有其他数据，则stride长度为数据长度。
    java.nio.Buffer pointer 存储顶点的数组，类型由type指定。
);
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gl.glEnableClientState可以启用的功能列表：

顶点模式中三角形的顺序，涉及到优化，因为一般只会绘制”前面”,故对一个面的前面后面定义还是比较重要的：

设置代码逆时针方法为面的”前面”
gl.glFrontFace(GL10.GL_CCW)

设置代码顺时针方法为面的”后面”
gl.glFrontFace(GL10.GL_CW);

打开忽略”后面”设置
gl.glEnable(GL10.GL_CULL_FACE)

明确指明”忽略”哪个面
gl.glCulFace(GL10.GL_BACK)

10 绘制

10.1 绘制前准备

OpenGL ES内部存放图形数据的Buffer有COLOR/DEPTH等，在绘图前，一般只需要清空COLOR和DEPTH Buffer。

10.2 绘制点Point

绘制独立的点，源码参考DrawPointActivity

float[] vertexs = new float[]{
    -0.8f, -0.4f * 1.732f, 0.0f,
    0.8f, -0.4f * 1.732f, 0.0f,
    0.0f, 0.4f * 1.732f, 0.0f
};

ByteBuffer vbb = ByteBuffer.allocateDirect(vertexs.length * 4);
vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());
FloatBuffer vfb = vbb.asFloatBuffer();
vfb.put(vertexs);
vfb.position(0);

gl.glColor4f(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f); //设置当前颜色为红色
gl.glPointSize(8f); //设置点的大小
gl.glLoadIdentity();//恢复为单位矩阵
gl.glTranslatef(0, 0, -4);//z轴平移-4

gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);//打开Vertex开关

gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, vfb);//告知OpenGl 顶点坐标
gl.glDrawArrays(GL10.GL_POINTS, 0, 3);//绘制GL_POINTS，即点

gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);//关闭Vertex
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10.3 绘制线段 Line

GL_LINE_STRIP 绘制一系列线段，顶点互相连接起来，例如A->B->C->D

GL_LINE_LOOP同上，只是这里绘制的线段首尾相连。例如A->B->C->D->A

GL_LINES 顶点两两相连，构成多条线段，例如 A->B C->D E->F

源码参考DrawLineActivity

ByteBuffer vbb = ByteBuffer.allocateDirect(vertexs.length * 4);
vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());
FloatBuffer vfb = vbb.asFloatBuffer();
vfb.put(vertexs);
vfb.position(0);

gl.glLoadIdentity();    //恢复单位矩阵
gl.glTranslatef(0, 0, -4);  //平移

gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, vfb);
index++;
index %= 300;
if(index < 100){
    gl.glColor4f(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    gl.glDrawArrays(GL10.GL_LINES, 0, 4);
}else if( index < 200){
    gl.glColor4f(0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f);
    gl.glDrawArrays(GL10.GL_LINE_STRIP, 0, 4);
}else {
    gl.glColor4f(0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f);
    gl.glDrawArrays(GL10.GL_LINE_LOOP, 0, 4);
}
gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
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10.4 绘制

GL_TRIANGLES 每隔三个顶点构成一个三角形，组成多个三角形， 例如A->B->C->A，D->E->F->D

GL_TRIANGLE_STRIP 每相连三个顶点组成一个三角形，由一系列三角形组成一个图形
例如：A->B->C->A，B->C->D->B. C->D->E->C

GL_TRIANGLE_FAN 以一个点为公共顶点，组成一系列相邻的三角形
例如：A->B->C->A， A->C->D->A, A->D->E->A

源码请参考DrawTriangleActivity

ByteBuffer vbb = ByteBuffer.allocateDirect(vertexs.length*4);
vbb.order(ByteOrder.nativeOrder());
FloatBuffer vfb = vbb.asFloatBuffer();
vfb.put(vertexs);
vfb.position(0);

gl.glLoadIdentity();
gl.glTranslatef(0, 0, -4);
gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

gl.glVertexPointer(3, GL10.GL_FLOAT, 0, vfb);

index++;
index %= 300;
if(index < 100){
    gl.glColor4f(1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLES, 0, 6);
}else if( index < 200){
    gl.glColor4f(0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f);
    gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 6);
}else {
    gl.glColor4f(0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f);
    gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_FAN, 0, 6);
}

gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);
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10.5 绘制一个20面体

一个正20面体有12个顶点，20个面，30条边构成。
源码请查看DrawIcosahedronActivity。

11 三维坐标系及坐标变换

openGL库的最终目的还是在二维平面上显示3D物体。坐标变换使用矩阵来描述；三维坐标通常使用齐次坐标来（使用四个分量(x,y,z,w)来描述3D坐标称为齐次坐标）定义，具体的流程可以分为如下：

1、视角 viewing transformation（平移或选择Camera）
2、模型 Modeling transformation（调整所绘制模型的位置，角度或缩放比例）
3、投影 Projection transformation（裁剪投影场景）
4、将坐标做规范化处理NDC
5、viewport transformation（对最终的图像缩放显示等）
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OpenGL ES右手坐标系统：右手拇指指向x轴正方向，食指指向y轴正方向，中指能指向z轴正方向就是右手坐标系。

11.1 modelview变换

ModelView变换相当于改变眼睛和被观察物体的位置和角度。
坐标变换流程如下：

1、Object Coordinate System:也称为Local Coordinate System，用来定义一个模型本身的坐标系。
2、World Coordinate System：3D虚拟世界中的绝对坐标系，定义好这个坐标系的原点就可以用来描述模型的实现的位置，Camera的位置，光源的位置。
3、Viewing Coordinate System：一般用来计算光照效果
4、Clip Coordinate System:对3D场景使用投影变换裁剪frustum（锥台，即视景体）
5、Normalized device Coordinate System：即NDC，规范后台坐标
6、Window Coordinate System：最后屏幕显示的2D坐标系统，一般原点定义在屏幕左上角。
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在OpenGL ES中

使用GL10.GL_MODELVIEW来同时指定viewing matrix和modeling matrix；
使用GL10.GL_PROJECTION指定投影变换。OpenGL ES支持透视投影和正侧投影。
使用glViewport指定Viewport变换。
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矩阵相关API介绍：

glLoadIdentity()：将当前矩阵设置为单位矩阵（单位矩阵对角线全1，其他为0）
glMultMatrixf()/glMultMatrixx():允许指定任意矩阵和当前矩阵相乘。
glMatrixMode():选择当前矩阵种类。
glLoadMatrixf/glLoadMatrixx： 将当前矩阵设置为任意指定的矩阵
glPushMatrix/glPopMatrix： 将当前矩阵入栈保存/出栈恢复
glTranslatef ：矩阵平移
glRotatef(float angle,float x, float y, float z)： 矩阵旋转,以(x,y,z)为参照矢量方向逆时针旋转angle角度，即绕(x,y,z)旋转angle角度。
    其中glRotatef(angle,-x,-y,-z)等价于glRotatef(-agnle,x,y,z)
glScalef：矩阵缩放
    例如，glScale(2f,2f,2f):将当前矩阵每个坐标值都乘以2.
glLookAt：三组三维参数分别表示在世界坐标系中：相机(眼睛)位置；瞄准方向的参考点；相机向上的方向。
    改变第一组三个参数相当于模拟人在实际环境中的移动
    改变第二组三个参数相当于人眼睛的转动，即所观察场景的变化（眼睛看物体的位置）
    改变第三组三个参数相当于确定人眼睛的方向（头顶的朝向）。
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11.2投影变换Projection

相当于调整眼睛睁开的大小以看到物体的大小。
glMatrixMode(GL_PROJECTION)设置Matrix模式为投影模式。表示后续坐标变换针对投影矩阵。投影变换的目的是定义视锥（viewing volume），视锥一方面定义了物体如何投影到屏幕（透视投影或正侧投影），另一方面也定义了裁剪场景区域的大小。

1、透视投影（Perspective Project）

特点：近大远小；

函数：
glFrustum(float left,float right,float bottom,float top,float near,float far)
视锥由(left,bottom,-near)和(right,top,-near)定义了靠近观测点的近裁剪面。far表示远裁剪平面离视点的距离值。

OpenGL ES提供了一个辅助函数简化以上操作。
gluPerspective(float fovy, float aspect, float zNear, float zFar)
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透视投影，fovy：y方向上的视角度数；aspect：纵横比(宽高比)，即x/y；后两个参数（要求必须正数）表示近的面和远的面离眼睛的距离。

2、正侧投影

特点：视锥为长方体，物体的大小不随到观测点的距离而变化，投影后可以保持物体之间的距离和夹角。
函数为：
glOrtho(float left,float right,float bottom,float top, float near,float far)
前两个参数，x轴最小最大坐标；中间两个参数，y轴最小最大坐标；最后两个，z轴最小和最大坐标。其近裁切面是一个矩形：左下角坐标为(left,bottom,-near),右上角坐标（right, top, -near）;其远裁切面也是一个矩形：左下角(left, bottom, -far),右上角(right,top,far).其中，所有的near和far同符号。所有处在裁切面外的顶点都会被裁切掉。

11.3 Viewport变换

Viewport显示区域是一个长方形区域，使用屏幕坐标系来定义。即屏幕左下为原点，向上为y轴正方向，向右为x轴正方向。

定义显示视窗大小的方法：

glViewport(int x, int y, int width, int height)

缺省的Viewport大小和屏幕大小一致。其中(x,y)表示左下角的位置，width和height表示宽和高。
若投影变换的宽高比aspect和viewport的width/height不一致，则显示的图形需要拉伸以适应viweport，因而可能导致图像变形。

z坐标变换

modelview/projection变换同样适用于Z轴坐标，但Z轴坐标的取值范围是0.0-1.0，作为OpenGL ES深度测试的依据。

参考示例见源码：DrawSolarSystemActivity

11.4 颜色

OpenGL ES支持两种颜色模式：

Flat Color(单色)：通知OpenGL使用单一颜色渲染，会一直使用此颜色直到指定新的颜色。
    指定颜色方法glColor4f(float red,float green,float blue,float alpha);缺省为白色。

Smooth Color(平滑颜色过渡)：给每个顶点定义一个颜色，OpenGL将使用不同顶点间的过渡色（渐变色）
    方法glColorPointer(int size, int type, int stride, Buffer pointer)
    其中，pointer是存储颜色的数组，数组项即颜色取值范围0-1

使用光照Lighting给物体添加颜色，后续介绍。
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11.5 Buffer

Color Buffer 存储颜色

Depth Buffer （z Buffer）存储像素与观测点之间的距离，绘制过程中，为准确绘制物体与Z轴的前后关系，需要先绘制距离观测点最远的物体，再绘制近的物体。OpenGL ES中使用了The depth buffer algorithm，此算法描述如下：

1、使用最大值清空Depth Buffer。
    最大值缺省为1.0，表示距离ViewPoint最远的裁剪距离（相对距离）；
    最小值为0，表示距离ViewPoint最近的裁剪距离。（相对距离）；
    通常使用gl.Clear(GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT)清空depth，赋值为1.0    Depth,gl.Clear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT)清空color（通常以上两个会同时进行）
    gl.glClearDepthf(float depth):指定清空Depth Buffer使用的值。就是修改上面默认的1.0
    gl.glEnable/glDisable(GL10.GL_DEPTH_TEST)：打开/关闭depth test
2、当OpenGL栅格化所绘制的基本图形Primitive，将计算该Primitive与ViewPoint之间的距离，
    保存在Depth Buffer中。
3、然后比较所要绘制的图形的距离和当前Depth Buffer中的值，
    若前者小，则物体离viewpoint近，OpenGL则更新相应的Color Buffer并使用这个距离更新Depth Buffer；
    否则若后者小，表示当前需要绘制的图形，在已被绘制的图形后面，则无需绘制该图形（删除）。
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Stencil Buffer 遮罩层，可以将屏幕局限在Stencil Buffer定义的区域。

11.6 OpenGL 光照模型

一般未添加光源的图看不出3D效果，故需要添加光源以看出3D效果。OpenGL光照模型中光源和光照效果可以细分为红、蓝、绿三部分。光源由红蓝绿强度来定义；而物体表面材料由其反射红蓝绿的程度和方向定义。OpenGL中光源可以分别控制、打开或关闭，支持最多八个光源，且光源可以设置红蓝绿三个元素的值。

光照效果分为：

Emitted:光源，一般指发光物体或光源，这种光不受其他光源的影响。
Ambient：环境光，不依赖光源方向。指光线经过多次反射后已经无法得知其方向的光，可以看做来自所有方向的光。
    该光如果射到某个平面上，其反射方向为所有方向。
Diffuse：漫射光，依赖于光源的方向和法线方向。
    当一束平行光射到粗糙的表面时，因面上凹凸不平，各点法线不一致，造成反射光无规则的反射，称为漫反射。漫射光射到某个平面时，其反射方向也未所有方向。
Specular：镜面反射光，依赖于光源的方向，法线方向和视角方向。指物体被光源直射的高亮区域，也可以称为镜面反射区。
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最终决定看到物体的颜色除了光源的颜色和方向外，还取决于物体本身的颜色。物体的颜色也可以有不同的Ambient、Diffuse和Specular，表现为反射这些光的比例。Ambient和Diffuse通常为反射同样的颜色，Specular常表现为反射白色或灰色光。例如，白光照红色的球，球大部分显示红色，高亮区域显示白色。

11.7 设置光照效果

1、设置光源
OpenGL中最多使用8个光源，编号0-7。光源分为：

Parallel light source：平行光，代表由位于无穷远初均匀发光体，太阳可以近似为平行光源
Spot light source：点光源，发出的光可以360度，如灯泡。
    可以为点光源设置光衰减属性（attenuation）或者让点光源只能射向某个方向。
可以为图像不同部分设置不同光源。
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打开光源总开关gl.glEnable(GL10.GL_LIGHTING)

打开某个光源gl.glEnable(GL10.GL_LIGHT0),这里必须先打开光源总开关才能设置打开某个光源。

设置光源方法void glLightf(int light,int pname, float param);等系列方法。

light 指光源序号，0-7
pname   光源参数名称，取值如下：
    GL_AMBIENT/GL_DIFFUSE/GL_SPECULAR:设置光源颜色，可以指定为RGBA。
    GL_POSIITON：设置光源位置，值为(x,y,z,w),
        平行光：w设为0.0,（x,y,z）为平行光方向。
        点光源：w设置为非0值，通常设置为1.0.（x,y,z)为点光源坐标位置。
        聚光灯，w设置为非0值，通常设置为1.0.（x,y,z)为点光源坐标位置。
            需同时设置GL_SPOT_DIRECTION,（x,y,z）为聚光方向。
            需同时设置GL_CUTOFF，参数为聚光灯发散角（0-90度）。
            GL_SPOT_EXPONENT，设置聚光灯的聚光能力，值越大，聚光区域越小，聚光能力越强。
    其他参数，设置点光源（包括聚光灯）的光线衰减参数。

param 参数的值
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具体可参考如下图片

2、设置法线

只有设置了法线Normal，光源才能在物体上出现光照效果。三维平面的法线是垂直于该平面的三维向量。曲面的某点的法线为垂直于该点切平面的向量。

为平面设置法线方法glNormal(float nx,float ny,float nz):该方法为后续所有平面设置同样的法线方向，直到从新设置新的法线。

为某个顶点设置法线glNormalPointer(int type, int stride,Buffer pointer),其中type是Buffer的类型；stride为每个参数之间的间隔；pointer为法线值数组。

打开法线数组glEnableClientState(GL10.GL_NORMAL_ARRAY)同color/array类似。

规范化法线设置glEnable(GL10.GL_NORMALIZE)；使用坐标变换/缩放时，若三个方向缩放比例不同，顶点或平面的法线可能就有变化，此时需要打开规范法线设置。规范化后法向量为单位向量，此时可同时打开缩放法线设置glEnable(GL10.GL_RESCALE_NORMAL)

11.8 材质设置

设置物体表面材料Material的反光属性（颜色/材质）的方法

glMaterialf(int face, int pname, float params)
    face只能是GL_FRONT_AND_BACK，表示修改物体前面和后的材质光线属性；
    pname参数类型
        GL_AMBIENT/GL_DIFFUSE/GL_SPECULAR/GL_EMISSION为颜色RGBA值
        GL_SHININESS为光散射值，0-128，值越大，光的散射越小。
1
2
3
4
5

param 参数说明

设置光照模型参数方法：

glLightModelf(int pname, float param)
    pname:参数类型
    params 参数值
1
2
3

顶点的颜色由以上提到的光源、材质光线属性、光照模型综合决定，由光照方程计算出来。
示例见LigntingActivity

本篇完整示例，包含注释已上传github，地址

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