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OpenGL纹理常见API

OpenGL纹理常见API

作者: iOSer_jia | 来源:发表于2020-07-20 13:57 被阅读0次

    本文主要记录OpenGL中常见的纹理相关API,方便查看使用。

    像素存储方式

    // 改变像素存储方式
    void glPixelStorei(GLenum pname,GLint param);
    
    // 恢复像素存储方式
    void glPixelStoref(GLenum pname,GLfloat param);
    

    参数解析

    参数 解释
    pname GL_UNPACK_ALIGNMENT 指定OpenGL 如何从数据缓存区中解包图像数据
    param 表示参数GL_UNPACK_ALIGNMENT 设置的值

    GL_UNPACK_ALIGNENT值的是内存中每个像素行起点的排列请求,允许设置以下param:

    param 解释
    1 byte排列
    2 排列为偶数byte的行
    4 字word排列
    8 行从双字节边界开始

    例:

    glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT,1);
    

    颜色缓冲区内容读取

    // 读取颜色缓冲区内容作为像素图
    void glReadPixels(GLint x, GLint y, GLSizei width, GLSizei height, GLenum format, GLenum type, const void * pixels);
    
    // 指定读取的缓存
    glReadBuffer(mode);
    
    // 指定写⼊入的缓存
    glWriteBuffer(mode);
    

    参数解析

    参数 解释
    x 矩形左下角的窗口坐标
    y 矩形左下角的窗口坐标
    width 矩形的宽,以像素为单位
    height 矩形的⾼高,以像素为单位
    format OpenGL 的像素格式
    type 解释参数pixels指向的数据,告诉OpenGL 使⽤缓存区中的什么****数据类型来存储颜色分量,像素数据的数据类型
    pixels 指向图形数据的指针

    载入纹理

    //载入一维纹理
    void glTexImage1D(GLenum target,GLint level,GLint internalformat,GLsizei width,GLint border,GLenum format,GLenum type,void *data);
    // 载入二维纹理
    void glTexImage2D(GLenum target,GLint level,GLint internalformat,GLsizei width,GLsizei height,GLint border,GLenum format,GLenum type,void * data);
    // 载入三维纹理
    void glTexImage3D(GLenum target,GLint level,GLint internalformat,GLSizei width,GLsizei height,GLsizei depth,GLint border,GLenum format,GLenum type,void *data);
    
    

    参数解析

    参数 解释
    target GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D
    level 指定所加载的mip贴图层次。一般我们都把这个参数设置为0。
    internalformat 每个纹理单元中存储多少颜⾊成分。
    width、height、depth 指加载纹理理的宽度、⾼度、深度。这些值必须是2的整数次方。(这是因为OpenGL 旧版本上的遗留下的一个要求。当然现在已经可以⽀持不是2的整数次方。但是开发者们还是习惯使⽤以2的整数次方去设置这些参数。)
    border 允许为纹理理贴图指定一个边界宽度。
    format、type、data 同void glReadPixels()函数的参数

    更新纹理

    void glTexSubImage1D(GLenum target,GLint level,GLint xOffset,GLsizei width,GLenum  format,GLenum type,const GLvoid *data);
    
    void glTexSubImage2D(GLenum target,GLint level,GLint xOffset,GLint yOffset,GLsizei width,GLsizei height,GLenum format,GLenum type,const GLvoid *data);
    
    void glTexSubImage3D(GLenum target,GLint level,GLint xOffset,GLint yOffset,GLint zOffset,GLsizei width,GLsizei height,GLsizei depth,Glenum type,const GLvoid *data);
    

    插⼊替换纹理

    void glCopyTexSubImage1D(GLenum target,GLint level,GLint xoffset,GLint x,GLint y,GLsize width);
    
    void glCopyTexSubImage2D(GLenum target,GLint level,GLint xoffset,GLint yOffset,GLint x,GLint y,GLsizei width,GLsizei height);
    
    void glCopyTexSubImage3D(GLenum target,GLint level,GLint xoffset,GLint yOffset,GLint zOffset,GLint x,GLint y,GLsizei width,GLsizei height);
    
    

    使用颜色缓冲区加载数据形成纹理

    void glCopyTexImage1D(GLenum target,GLint level,GLenum internalformt,GLint x,GLint y,GLsizei width,GLint border);
    
    void glCopyTexImage2D(GLenum target,GLint level,GLenum internalformt,GLint x,GLint y,GLsizei width,GLsizei height,GLint border);
    

    x,y 在颜⾊色缓存区中指定了开始读取纹理数据的位置; 缓存区里的数据,是源缓存区通glReadBuffer设置的。
    注意:不存在glCopyTextImage3D ,因为我们⽆法从2D颜色缓存区中获取体积数据。

    纹理对象相关函数

    使⽤用函数分配纹理理对象

    //指定纹理对象的数量和指针(指针指向⼀个⽆符号整形数组,由纹理对象标识符填充)
    void glGenTextures(GLsizei n,GLuint * textTures);
    

    绑定纹理状态

    // *参数target:GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D
    // *参数texture:需要绑定的纹理对象
    void glBindTexture(GLenum target,GLunit texture);
    

    删除绑定纹理对象

    //纹理理对象 以及 纹理理对象指针(指针指向⼀一个无符号整形数组,由纹理理对象标识符填充)
    void glDeleteTextures(GLsizei n,GLuint *textures);
    

    测试纹理对象是否有效

    //如果texture是⼀个已经分配空间的纹理对象,那么这个函数会返回GL_TRUE,否则会返回GL_FALSE。
    GLboolean glIsTexture(GLuint texture);
    

    设置纹理参数

    glTexParameterf(GLenum target,GLenum pname,GLFloat param);
    glTexParameteri(GLenum target,GLenum pname,GLint param);
    glTexParameterfv(GLenum target,GLenum pname,GLFloat *param);
    glTexParameteriv(GLenum target,GLenum pname,GLint *param);
    
    

    参数解析

    参数 解释
    target 指定这些参数将要应用在那个纹理模式上,比如GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D。
    pname 指定需要设置那个纹理参数
    param 设定特定的纹理参数的值

    设置过滤方式

    参数 过滤方式
    GL_NEAREST 临近过滤
    GL_LINEAR 线性过滤
    临近过滤和线性过滤 两种过滤方式的区别

    例:

    // 纹理理放⼤时,使⽤线性过滤
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR)
    // 纹理缩小时,使用临近过滤
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST);
    

    设置环绕方式

    环绕方式 描述
    GL_REPEAT 对纹理的默认行为,重复纹理图像
    GL_MIRROREAD_REPEAT 跟GL_REPEAT一样,但每次重复图片时镜像放置的
    GL_CLAMP_TO_EDGE 纹理坐标会被约束在0~1之间,超出的部分会重复纹理坐标的边缘,产生一种被拉伸的效果
    GL_CLAMP_TO_BORDER 超出的坐标为用户指定的边缘颜色
    环绕方式

    例:

    // 设定s轴为拉伸效果
    glTextParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAR_S,GL_CLAMP_TO_EDGE);
    // 设定t轴为重复效果
    glTextParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAR_T,GL_REPEAT);
    

    GL_TEXTURE_WRAP_S、GL_TEXTURE_T、GL_TEXTURE_R,针对s,t,r坐标,s,t,r可以理解为x,y,z

    OpenGL像素参数

    像素格式参数表

    常量 描述
    GL_RGB 描述红、绿、蓝顺序排列的颜⾊
    GL_RGBA 按照红、绿、蓝、Alpha顺序排列的颜⾊
    GL_BGR 按照蓝、绿、红顺序排列颜⾊
    GL_BGRA 按照蓝、绿、红、Alpha顺序排列颜色
    GL_RED 每个像素只包含了⼀个红色分量
    GL_GREEN 每个像### 设置Mip贴图

    经过Mip贴图的纹理过滤

    常量 描述
    GL_NEAREST 在Mip基层上执行最临近过滤
    GL_LINEAR 在Mip基层上执行线性过滤
    GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST 在最邻近Mip层,并执行最邻近过滤
    GL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR 在Mip层之间执行线性插补,并执行最邻近过滤
    GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST 选择最邻近Mip层,并执行线性过滤
    GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR 在Mip层之间执⾏线性插补,并执⾏线性过滤,又称三线性Mip贴图

    例:

    //设置mip贴图基层 
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_BASE_LEVEL,0); 
    //设置mip贴图最大层 
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_BASE_LEVEL,0);
    // 生成mip贴图
    glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
    

    只有minFilter等于以下4种模式,才可以生成Mip贴图
    GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST具有非常好的性能,并且闪烁现象非常弱
    GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST常常用于对游戏进行加速,他使用了高质量的线性过滤器
    GL_LINEAR_MIPMAP_LINEARGL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR 过滤器在Mip层之间执行了一些额外的插值,以消除他们之间的过滤痕迹。
    GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR三线性Mip贴图,纹理过滤的环境准则,具有最高的精度

    if(minFilter == GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR ||
     minFilter == GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST || 
     minFilter == GL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR ||
      minFilter == GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST) {
        // 纹理生成所有Mip层
        //GL_TEXTURE_1D 􏲮GL_TEXTURE_2D􏲮 GL_TEXTURE_3D 
        glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
    }
    

    各向异性过滤

    我们对几何图形进行纹理贴图时,如果观察方向与观察点刚好垂直,那么这个过程时相当完美的,但是如果以一个倾斜的角度去观察这个几何图行时,对周围纹理进行常规采样,可能会因为一些纹理信息的丢失导致模糊,为了更加逼真,我们采样时可以考虑观察角度,这种过滤方式成为各向异性过滤。相对,不考虑成为各项过滤。

    开启各向异性过滤

    1. 查询得到支持各向异性的最大数值,
    GLfloat flargest;
    glGetFloatv(GL_MAX_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT,&fLargest);
    

    2.使用glTexParameter函数以及GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT设置各向异性

    // 设置各向异性
    glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT,fLargest);
    // 设置各向同性
    glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, 1.0f);
    

    压缩纹理

    压缩格式 基本内部格式
    GL_COMPRESSED_RGB GL_RGB
    GL_COMPRESSED_RGBA GL_RGBA
    GL_COMPRESSED_SRGB GL_RGB
    GL_COMPRESSED_SRGB_ALPHA GL_RGBA
    GL_COMPRESSED_RED GL_RED
    GL_COMPRESSED_RG GL_RG

    例:

    //根据选择的压缩纹理格式,选择最快、最优、自⾏选择的算法方式选择压缩格式。
    glHint(GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT,GL_FASTEST);
    glHint(GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT,GL_NICEST); 
    glHint(GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT,GL_DONT_CARE);
    ```素只包含了⼀个绿色分量 |
    | GL_BLUE | 每个像素只包含了⼀个蓝色分量 |
    | GL_RG | 每个像素依次包含了⼀个红色和绿色的分量 |
    | GL_RED_INTEGER | 每个像素包含了一个整数形式的红色分量 |
    | GL_GREEN_INTEGER | 每个像素包含了⼀个整数形式的绿色分量 |
    | GL_BLUE_INTEGER | 每个像素包含了一个整数形式的蓝色分量 |
    | GL_RG_INTEGER | 每个像素依次包含了一个整数形式的红⾊、绿⾊分量 |
    | GL_RGB_INTEGER | 每个像素包含了⼀个整数形式的红色、蓝色、绿⾊分量 |
    | GL_RGBA_INTEGER | 每个像素包含了⼀个整数形式的红⾊、蓝⾊、绿色、Alpah分量 |
    | GL_BGR_INTEGER | 每个像素包含了一个整数形式的蓝色、绿色、红⾊分量 |
    | GL_BGRA_INTEGER | 每个像素包含了⼀个整数形式的蓝色、绿色、红色、Alpah分量 |
    | GL_STENCIL_INDEX | 每个像素只包含了一个模板值 |
    | GL_DEPTH_COMPONENT | 每个像素值包含⼀个深度值 |
    | GL_DEPTH_STENCIL | 每个像素包含一个深度值和一个模板值 |
    
    **像素数据数据类型**
    
    | 常量 | 描述  |
    | --- | --- |
    | GL_UNSIGNED_BYTE | 每种颜色分量都是一个8位无符号整数 |
    | GL_BYTE | 8位有符号整数 |
    | GL_UNSIGNED_SHORT | 16位无符号整数 |
    | GL_SHORT | 16位有符号整数 |
    | GL_UNSIGNED_INT | 32位无符号整数 |
    | GL_INT | 32位有符号整数 |
    | GL_FLOAT | 单精度浮点数 |
    | GL_HALF_FLOAT | 半精度浮点数 |
    | GL_UNSIGNED_BYTE_3_2_2 | 包装的RGB值 |
    | GL_UNSIGNED_BYTE_3_2_2_REV | 包装的RGB值 |
    | GL_UNSIGNED_SHORT_5_6_5 | 包装的RGB值 |
    | GL_UNSIGNED_SHORT_5_6_5_REV | 包装的RGB值 |
    | GL_UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4 | 包装的RGB值 |
    | GL_UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4_REV | 包装的RGB值 |
    | GL_UNSIGNED_SHORT_5_5_5_1 | 包装的RGB值 |
    | GL_UNSIGNED_SHORT_1_5_5_5_REV | 包装的RGB值 |
    | GL_UNSIGNED_INT_8_8_8_8 | 包装的RGB值 |
    | GL_UNSIGNED_INT_8_8_8_8_REV | 包装的RGB值 |
    | GL_UNSIGNED_INT_10_10_10_2 | 包装的RGB值 |
    | GL_UNSIGNED_INT_2_10_10_10_REV | 包装的RGB值 |
    | GL_UNSIGNED_INT_24_8  | 包装的RGB值 |
    | GL_UNSIGNED_INT_10F_11F_REV | 包装的RGB值 |
    | GL_FLOAT_24_UNSIGNED_INT_24_8_REV | 包装的RGB值 |
    
    > 一般用`GL_RGBA`和`GL_UNSIGNED_BYTE`即可
    
    
    
    

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