OpenGL 纹理（案例）

注：本文旨在记录笔者的学习过程，仅代表笔者个人的理解，如果有表述不准确的地方，欢迎各位指正！因为涉及到的概念来源自网络，所以如有侵权，也望告知！

前言

上一篇文章OpenGL 纹理（API了解），主要熟悉了一下OpenGL绘制纹理过程中常用的API，接下来的通过案例来带大家看看OpenGL具体是如何绘制纹理的。

正文

效果预览

废话不多说，先给大家看一下实现完纹理以后的一个整体效果：

纹理实现过程

从图上我们可以看到，大球、小球、地面已不仅仅是纯色填充了，而是覆盖了对应的纹理。具体图形的绘制不在本文详细讲解，可以参看OpenGL 绘制图形。这部分内容主要是讲解纹理部分的实现过程。

1 映射纹理坐标

在初始化过程中，我们会有以下一段代码，包括了地面的顶点数据以及顶点对应映射的纹理坐标。

GLfloat texSize = 10.0f;    
floorBatch.Begin(GL_TRIANGLE_FAN, 4,1);    
floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);    
floorBatch.Vertex3f(-20.f, -0.41f, 20.0f);    
floorBatch.MultiTexCoord2f(0, texSize, 0.0f);    
floorBatch.Vertex3f(20.0f, -0.41f, 20.f);    
floorBatch.MultiTexCoord2f(0, texSize, texSize);    
floorBatch.Vertex3f(20.0f, -0.41f, -20.0f);    
floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, texSize);    
floorBatch.Vertex3f(-20.0f, -0.41f, -20.0f);    
floorBatch.End();

可以看到，地面的绘制我们在3D笛卡尔坐标内添加了4个顶点(-20.f, -0.41f, 20.0f)、(20.0f, -0.41f, 20.f)、(20.0f, -0.41f, -20.0f)、(-20.0f, -0.41f, -20.0f)，而4个顶点对应映射的纹理坐标分别是(0.0f, 0.0f)、(texSize, 0.0f)、(texSize, texSize)、(0.0f, texSize)。

那纹理的坐标究竟是怎么得到的呢？这就需要涉及到纹理坐标的概念，对于任何一个纹理本身而言都遵守这样一个规则，纹理左下方对应的是(0.0f,0.0f)，右下方是(1.0f,0.0f)，左上方是(0.0f,1.0f)，右上方是(1.0f,1.0f)。

2 加载纹理

当设置好顶点与纹理坐标的映射关系后，就需要加载纹理，涉及到以下的一系列操作，比如分配纹理对象、绑定纹理状态、加载TGA文件、读取纹理数据、设置纹理参数（过滤方式、环绕方式）等等。

//分配纹理对象    
glGenTextures(3, uiTextures);    
//绑定纹理状态
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, uiTextures[0]);    
//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    
LoadTGATexture("marble.tga", GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR, GL_LINEAR, GL_REPEAT);

bool LoadTGATexture(const char *szFileName, GLenum minFilter, GLenum magFilter, GLenum wrapMode){    
    GLbyte *pBits;
    int nWidth, nHeight, nComponents;
    GLenum eFormat;        
    //1.读取纹理数据
    pBits = gltReadTGABits(szFileName, &nWidth, &nHeight, &nComponents, &eFormat);
    if(pBits == NULL)
        return false;
    //2、设置纹理参数
    //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：wrapMode,环绕模式
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, minFilter);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, magFilter);
    //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）-将内部参数nComponents改为了通用压缩纹理格式GL_COMPRESSED_RGB
    //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, GL_COMPRESSED_RGB, nWidth, nHeight, 0, eFormat, GL_UNSIGNED_BYTE, pBits);
    //使用完毕释放pBits
    free(pBits);
    //只有minFilter 等于以下四种模式，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，它使用了高质量的线性过滤器
    //GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR 和GL_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。纹理过滤的黄金准则，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) 
        //4.加载Mip,纹理生成所有的Mip层
        //参数：GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D
        glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
    return true;
}

3 绘制纹理

加载完纹理后，我们需要通过着色器将纹理绘制出来，如下方地面的绘制代码：

//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(),vFloorColor, 0);