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OpenGL 纹理初探

OpenGL 纹理初探

作者: 番茄炒西红柿啊 | 来源:发表于2020-07-21 16:32 被阅读0次

这里的纹理,我们可以暂时粗暴的理解它指的就是图片。图片在显示的过程中,都是解码成位图,最后显示在屏幕上的。其大小计算公式如下:

图像存储空间 = 图像的⾼度 * 图像宽度 * 每个像素的字节数

从实践中出发,以给一个3D金字塔绘制纹理为例,最终效果预览:


纹理显示代码大致流程如下


流程图

分配纹理对象

定义变量

//纹理变量,一般使用无符号整型
GLuint              textureID;

分配对象

    //分配纹理对象 参数1:纹理对象个数,参数2:纹理对象指针
    glGenTextures(1, &textureID);

绑定纹理状态

拿到textureID绑定状态

// 参数1:纹理状态2D 参数2:纹理对象
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureID);

读取纹理数据

GLbyte *pBits;
int nWidth, nHeight, nComponents;
GLenum eFormat;
pBits = gltReadTGABits(szFileName, &nWidth, &nHeight, &nComponents, &eFormat);

szFileName为需要加载的纹理tga格式文件,通过gltReadTGABits函数,传入tga文件,我们可以拿到width、height、components、format等数据。

设置纹理参数

读取纹理数据返回的pBits不为空则表示读取成功,此时我们可以设置一些纹理参数。

设置环绕模式
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
参数 解释
参数一 一般传 GL_TEXTURE_2D,指2D纹理,因为我们无法从2D 颜⾊色缓存区中获取体积数据。
参数二 环绕方向 GL_TEXTURE_WRAP_S,GL_TEXTURE_WRAP_T,GL_TEXTURE_WRAP_R 分别对应x,y,z
参数三 环绕模式枚举见下文

环绕模式枚举:

枚举
GL_REPEAT 默认行为,重复纹理图像
GL_MIRRORED_REPEAT 同GL_REPEAT相似重复纹理图像,但是重复的是镜像
GL_CLAMP_TO_EDGE 纹理坐标会被约束在0-1之间,超过的部分会重复绘制纹理的边缘部分,会产生一种拉伸的效果
GL_CLAMP_TO_BORDER 超出的坐标为指定的边缘颜色
环绕模式效果图
设置过滤方式
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
参数 解释
参数一 一般传 GL_TEXTURE_2D,指2D纹理,因为我们无法从2D 颜⾊色缓存区中获取体积数据。
参数二 指定需要设置哪个纹理参数 GL_TEXTURE_MIN_FILTER (缩小时),GL_TEXTURE_MAG_FILTER(放大时)。
参数三 设定特定的纹理参数的值,过滤方式,枚举见下文

过滤

枚举
GL_NEAREST 邻近过滤
GL_LINEAR 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,并执⾏行行线性过滤
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
邻近过滤
线性过滤

载入纹理

设置完成后,开始载入纹理

    //3.载入纹理
    //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:加载纹理的深度
    //参数7: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8: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);

其中参数7像素数据的数据类型如下:


像素数据类型

使用完成释放指针

free(pBits);

映射纹理坐标

首先我们需要了解纹理的自身坐标,其坐标如下:

纹理坐标
绘制金字塔非本篇重点,不赘述其绘制过程。通过三角形批次类绘制图形顶点如下
金字塔顶点坐标
金字塔一共四个侧边和一个底边
  • 对于底边,只需要4个顶点对应纹理坐标的4个顶点即可


  • 对于侧边



    详细代码如下:

    /*1、通过pyramidBatch组建三角形批次
      参数1:类型
      参数2:顶点数
      参数3:这个批次中将会应用1个纹理
      注意:如果不写这个参数,默认为0。
     */
    pyramidBatch.Begin(GL_TRIANGLES, 18, 1);
    
    /***前情导入
     
     2)设置纹理坐标
     void MultiTexCoord2f(GLuint texture, GLclampf s, GLclampf t);
     参数1:texture,纹理层次,对于使用存储着色器来进行渲染,设置为0
     参数2:s:对应顶点坐标中的x坐标
     参数3:t:对应顶点坐标中的y
     (s,t,r,q对应顶点坐标的x,y,z,w)
     
     pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0,s,t);
     
     3)void Vertex3f(GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z);
      void Vertex3fv(M3DVector3f vVertex);
     向三角形批次类添加顶点数据(x,y,z);
      pyramidBatch.Vertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);
    
     */
    
    //塔顶
    M3DVector3f vApex = { 0.0f, 1.0f, 0.0f };
    M3DVector3f vFrontLeft = { -1.0f, -1.0f, 1.0f };
    M3DVector3f vFrontRight = { 1.0f, -1.0f, 1.0f };
    M3DVector3f vBackLeft = { -1.0f,  -1.0f, -1.0f };
    M3DVector3f vBackRight = { 1.0f,  -1.0f, -1.0f };
    
    //金字塔底部
    //底部的四边形 = 三角形X + 三角形Y
    //三角形X = (vBackLeft,vBackRight,vFrontRight)
    //vBackLeft
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vBackLeft);
    
    //vBackRight
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vBackRight);
    
    //vFrontRight
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vFrontRight);
    
    
    //三角形Y =(vFrontLeft,vBackLeft,vFrontRight)
    //vFrontLeft
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vFrontLeft);
    
    //vBackLeft
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vBackLeft);
    
    //vFrontRight
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vFrontRight);

    
    // 金字塔前面
    //三角形:(Apex,vFrontLeft,vFrontRight)
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.5f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vApex);

    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vFrontLeft);

    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vFrontRight);
    
    //金字塔左边
    //三角形:(vApex, vBackLeft, vFrontLeft)
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.5f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vApex);
    
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vBackLeft);
    
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vFrontLeft);
    
    //金字塔右边
    //三角形:(vApex, vFrontRight, vBackRight)
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.5f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vApex);
    
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vFrontRight);

    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vBackRight);
    
    //金字塔后边
    //三角形:(vApex, vBackRight, vBackLeft)
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.5f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vApex);
    
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vBackRight);
    
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vBackLeft);
    
    //结束批次设置
    pyramidBatch.End();

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