球体世界案例是基于 OpenGL 综合案例的学习 的基础上增加了纹理和镜像显示。最终效果图：
总体流程图可以使用下图来展示：
对于流程图中涉及到函数主要改动了 SetupRC、RenderScene 函数，增加了 LoadTGATexture、ShutdownRC、drawSomething 函数。
SetupRC
主要设置背景颜色、着色器的初始化，顶点、纹理数据的相关设置，在原有的基础上绑定了纹理数据。
地板
由原来的线条相交，更改为仅设置4个顶点坐标&纹理坐标
// 设置地板顶点数据&地板纹理
GLfloat texSize = 10.0f;
floorBatch.Begin(GL_TRIANGLE_FAN, 4, 1);
floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 0, 0);
floorBatch.Vertex3f(-20.0f, -0.41f, 20.0f);
floorBatch.MultiTexCoord2f(0, texSize, 0.0f);
floorBatch.Vertex3f(20.0f, -0.41f, 20.0f);
floorBatch.MultiTexCoord2f(0, texSize, texSize);
floorBatch.Vertex3f(20.0f, -0.41f, -20.0f);
floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 0, texSize);
floorBatch.Vertex3f(-20.0f, -0.41f, -20.0f);
floorBatch.End();
球体
- 由于使用了3种纹理，传入纹理个数为3，并传入纹理数组
glGenTextures(3, uiTextures);
- 绑定纹理&加载纹理
// 将TGA文件加载为2D纹理。
//参数1：纹理文件名称
//参数2&参数3：需要缩小&放大的过滤器
//参数4：纹理坐标环绕模式
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, uiTextures[0]);
LoadTGATexture("marble.tga", GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR, GL_LINEAR, GL_REPEAT);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, uiTextures[1]);
LoadTGATexture("marslike.tga", GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR, GL_LINEAR, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, uiTextures[2]);
LoadTGATexture("moonlike.tga", GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR, GL_LINEAR, GL_CLAMP_TO_EDGE);
LoadTGATexture
主要是将 TGA 文件从从内存中读取，加载2D 纹理数据
读取纹理像素
根据指定的TGA图片，将其从内存中读取出来，转换为位图数据
//参数1：纹理文件名称
//参数2：文件宽度地址
//参数3：文件高度地址
//参数4：文件组件地址
//参数5：文件格式地址
//pBits: 指向图像数据的指针
pBytes = gltReadTGABits(szFileName, &newWidth, &newHeight, &newComponents, &eFormate);
设置纹理参数
设置纹理的边缘环绕模式，以及放大/缩小的过滤方式
//参数1：纹理维度
//参数2：为S/T坐标设置模式
//参数3：wrapMode,环绕模式
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, wrapMode);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, wrapMode);
//参数1：纹理维度
//参数2：线性过滤
//参数3: 缩小/放大过滤方式.
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, minFilter);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, magFilter);
载入纹理
将图片数据加载为2D纹理
//参数1：纹理维度
//参数2：mip贴图层次
//参数3：纹理单元存储的颜色成分（从读取像素图是获得）
//参数4：加载纹理宽
//参数5：加载纹理高
//参数6：加载纹理的半框
//参数7：加载纹理的格式
//参数8：像素数据的数据类型（GL_UNSIGNED_BYTE，每个颜色分量都是一个8位无符号整数）
//参数9：指向纹理图像数据的指针
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, nComponents, nWidth, nHeight, 0, eFormat, GL_UNSIGNED_BYTE, pBits);
释放
使用完毕释放 pBits
free(pBytes);
加载Mip 贴图
只有 minFilter 等于（GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST ｜ GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST ｜ GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR ｜ GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR）四种模式，才可以生成 Mip 贴图
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
ShutdownRC
删除纹理
glDeleteTextures(3, uiTextures);
RenderScene
这部分主要包含三部分
绘制地板以下的部分
- push：为了不影响后续图形的绘制，需要压栈
- 翻转：通过 Scale 函数沿着 Y 轴翻转，类似镜面效果
- 平移：整体沿着 Y 轴平移，为了使镜面效果更加逼真，例如照镜子时，镜子里面的自己与现实中的自己是有一定距离的
- 指定正面方向：地板以下的部分，与地板上面的部分，方向是相反的，所以需要更改系统默认的正方向
- 绘制：调用封装的函数
- 恢复：地板下面的部分绘制完了，需要恢复默认设置，不能影响后续的绘制工作
- pop：恢复到堆栈栈顶绘制地板前的状态
//压栈(镜面)
modelViewMatrix.PushMatrix();
//---添加反光效果---
//翻转Y轴
modelViewMatrix.Scale(1.0f, -1.0f, 1.0f);
//镜面世界围绕Y轴平移一定间距
modelViewMatrix.Translate(0, 0.8f, 0);
//指定顺时针为正面
glFrontFace(GL_CW);
//绘制地面以外其他部分(镜面)
drawSomething(yRot);
//恢复为逆时针为正面
glFrontFace(GL_CCW);
//绘制镜面，恢复矩阵
modelViewMatrix.PopMatrix();
绘制地板
- 开启混合：因为要有镜面效果，所以需要一个透明的颜色与地板进行颜色混合，如果不进行颜色混合，地板是不透明的，就看不到地板下面的部分。
- 指定混合方程式
- 绑定地板纹理
- 绘制地板
- 关闭混合：对应开启
//开启混合功能(绘制地板)
glEnable(GL_BLEND);
//指定 glBlendFunc 颜色混合方程式
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
//绑定地面纹理
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, uiTextures[0]);
/*
纹理调整着色器(将一个基本色乘以一个取自纹理的单元nTextureUnit的纹理)
参数1：GLT_SHADER_TEXTURE_MODULATE
参数2：模型视图投影矩阵
参数3：颜色
参数4：纹理单元（第0层的纹理单元）
*/
shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_MODULATE, transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(), vGreenColor, 0);
//开始绘制
floorBatch.Draw();
//取消混合
glDisable(GL_BLEND);
绘制地板以上的部分
- 绘制
- pop：恢复矩阵初始状态
//绘制地面以外其他部分
drawSomething(yRot);
//绘制完，恢复矩阵
modelViewMatrix.PopMatrix();
drawSomething
主要是针对大球（自转），小球（公转）绘制的封装，因为镜面上下是一样的，无需绘制两遍。主要包含以下步骤
1. 定义光源位置&漫反射颜色
2. 绘制悬浮小球（静止）
3. 绘制大球（自转）
4. 绘制公转小球
为了不影响后续的绘制，无论是大球还是小球都需要 Push&Pop。
完整代码见 Github 球体世界
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