OpenGL五-基础纹理

一、原始图像数据

1.像素包装

图像存储空间 = 图像width * 图像height * 每个像素的字节数

例如:有一张RGB的图像(每个颜⾊色通道8位),图像的宽度 199个像素 每行需要多少存储空间?

199 * 3 = 597字节

二、认识函数

// 改变像素存储⽅方式
void glPixelStorei(GLenum pname,GLint param);

// 恢复像素存储⽅方式
void glPixelStoref(GLenum pname,GLfloat param);

// 举例例:
// 参数1:GL_UNPACK_ALIGNMENT 指定OpenGL 如何从数据缓存区中解包图像 数据
// 参数2:表示参数GL_UNPACK_ALIGNMENT 设置的值

// GL_UNPACK_ALIGNMENT 指内存中每个像素⾏行行起点的排列列请求,允许设置为1 (byte排列列)、2(排列列为偶数byte的⾏行行)、4(字word排列列)、8(⾏行行从双字节 边界开始)
glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT,1);

Traga (.TGA)⽂文件

2.1. 认识函数 从颜⾊色缓存区内容作为像素图直接读取

// 参数1:x,矩形左下⻆角的窗⼝口坐标
// 参数2:y,矩形左下⻆角的窗⼝口坐标
// 参数3:width,矩形的宽,以像素为单位 //参数4:height,矩形的⾼高,以像素为单位
// 参数5:format,OpenGL 的像素格式,参考 表6-1 
// 参数6:type,解释参数pixels指向的数据,告诉OpenGL 使⽤用缓存区中的什什么 数据类型来存储颜⾊色分量量,像素数据的数据类型,参考 表6-2 
// 参数7:pixels,指向图形数据的指针
void glReadPixels(GLint x,GLint y,GLSizei width,GLSizei height, GLenum format, GLenum type,const void * pixels);

2.2. 认识函数 载入纹理理

void glTexImage1D(GLenum target,GLint level,GLint internalformat,GLsizei width,GLint border,GLenum format,GLenum type,void *data);

void glTexImage2D(GLenum target,GLint level,GLint internalformat,GLsizei width,GLsizei height,GLint border,GLenum format,GLenum type,void * data);

void glTexImage3D(GLenum target,GLint level,GLint internalformat,GLSizei width,GLsizei height,GLsizei depth,GLint border,GLenum format,GLenum type,void *data);

* target:`GL_TEXTURE_1D`、`GL_TEXTURE_2D`、`GL_TEXTURE_3D`。
* Level:指定所加载的mip贴图层次。⼀一般我们都把这个参数设置为0。
* internalformat:每个纹理理单元中存储多少颜⾊色成分。
* width、height、depth参数:指加载纹理理的宽度、⾼高度、深度。==注意!==这些值必须是 2的整数次⽅方。(这是因为OpenGL 旧版本上的遗留留下的⼀一个要求。当然现在已经可以⽀支持不不是 2的整数次⽅方。但是开发者们还是习惯使⽤用以2的整数次⽅方去设置这些参数。)
* border参数:允许为纹理理贴图指定⼀一个边界宽度。
* format、type、data参数:与我们在讲glDrawPixels 函数对于的参数相同

2.3.认识函数 使⽤用颜⾊色缓存区加载数据,形成新的纹理理使⽤用

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);

* target:`GL_TEXTURE_1D`、`GL_TEXTURE_2D`、`GL_TEXTURE_3D`。
* Level:指定所加载的mip贴图层次。⼀一般我们都把这个参数设置为0。
* internalformat:每个纹理理单元中存储多少颜⾊色成分。

x,y 在颜⾊色缓存区中指定了了开始读取纹理理数据的位置; 缓存区⾥里里的数据,是源缓存区通过glReadBuffer设置的。

注意:不不存在glCopyTextImage3D ,因为我们⽆无法从2D 颜⾊色缓存区中获取体积 数据。

2.4 更更新纹理理

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);

2.5 插⼊入替换纹理理

void glCopyTexSubImage1D(GLenum target,GLint level,GLint xoffset,GLint x,GLint y,GLsizei width);

void glCopyTexSubImage2D(GLenum target,GLint level,GLint xoffset,GLint yOffset,GLint x,GL 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);

3.0 纹理理对象

//使⽤用函数分配纹理理对象
//指定纹理理对象的数量量 和 指针(指针指向一个⽆无符号整形数组,由纹理理对象标识符填充)。 
void glGenTextures(GLsizei n,GLuint * textTures);

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

//删除绑定纹理理对象
//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);

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

3.1 设置纹理理参数

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1:target,指定这些参数将要应⽤用在那个纹理理模式上,⽐比如GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D。 参数2:pname,指定需要设置那个纹理理参数

参数3:param,设定特定的纹理理参数的值

3.2 设置过滤⽅方式


2种纹理理过滤⽅方式⽐比较


glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST) 纹理缩小时,使用邻近过滤

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_NEAREST) 纹理放大时,使用线性过滤

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_HEAREST);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_HEAREST);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);

3.3 设置环绕⽅方式


参数1:GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D

参数2:GL_TEXTURE_WRAP_S、GL_TEXTURE_T、GL_TEXTURE_R,针对s,t,r坐标

参数3:GL_REPEAT、GL_CLAMP、GL_CLAMP_TO_EDGE、GL_CLAMP_TO_BORDER

GL_REPEAT:OpenGL 在纹理理坐标超过1.0的⽅方向上对纹理理进⾏行行重复;

GL_CLAMP:所需的纹理理单元取⾃自纹理理边界或TEXTURE_BORDER_COLOR.

GL_CLAMP_TO_EDGE环绕模式强制对范围之外的纹理理坐标沿着合法的纹理理单元的最后一⾏行行或者最后一列列来进⾏行行采样。

GL_CLAMP_TO_BORDER:在纹理理坐标在0.0到1.0范围之外的只使⽤用边界纹理理单元。边界纹理理单元是作为围绕基本图像的额外的⾏行行和列列,并与基本纹理理图像一起加载的。

glTextParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAR_S,GL_CLAMP_TO_EDGE);

glTextParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAR_T,GL_CLAMP_TO_EDGE);
710BC9BB-D164-472E-B532-55FB530167A8.png

UNSIGNED_BYTE_3_3_2


UNSIGNED_BYTE_2_3_3_REV


5C006CD9-FDDF-4FA0-9D77-17FAD1DBB64B.png

指定分量RGBA的排列顺序根据format参数确定。分量是按照分量高位到低位排列
s,t,r
x,y,z



⾦字塔图形解析:

底部四边形 = 三⻆角形X + 三⻆角形Y

纹理理坐标参考图6-6理理解


顶点坐标

三⻆角形X的坐标如下: 

        vBackLeft(-1.0,-1.0,-1.0)

        vBackRight(1.0,-1.0,-1.0) 

        vFrontRight(1.0,-1.0,1.0)

    三⻆角形Y的坐标如下: 

        vFrontLeft(-1.0,-1.0,1.0) 

        vBackLeft(-1.0,-1.0,-1.0) 

        vFrontRight(1.0,-1.0,1.0)

法线坐标

三⻆角形X的法线坐标如下: 

        vBackLeft(0.0,-1.0,0.0)

        vBackRight(0.0,-1.0,0.0) 

        vFrontRight(0.0,-1.0,0.0)

    三⻆角形Y的法线坐标如下: 

        vFrontLeft(0.0,-1.0,0.0) 

        vBackLeft(0.0,-1.0,0.0) 

        vFrontRight(0.0,-1.0,0.0)

纹理理坐标

三⻆角形X的2D纹理理坐标如下: 

        vBackLeft(0.0,0.0,0.0) 

        vBackRight(0.0,1.0,0.0) 

        vFrontRight(0.0,1.0,1.0)

    三⻆角形Y的2D纹理理坐标如下: 

        vFrontLeft(0.0,0.0,1.0) 

        vBackLeft(0.0,0.0,0.0) 

        vFrontRight(0.0,1.0,1.0)

Demo:19-金字塔

4 设置Mip 贴图

//设置mip贴图基层
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_BASE_LEVEL,0);

//设置mip贴图最⼤大层
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAX_LEVEL,0);

经过Mip贴图的纹理理过滤


floorBatch几何坐标计算

几何坐标参考下图

纹理理坐标参考图6-6

floorBatch.Begin(GL_TRIANGLE_STRIP, 28, 1);

//Z表示深度,隧道的深度

for(z = 60.0f; z >= 0.0f; z -=10.0f) {

    floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);

    floorBatch.Vertex3f(-10.0f, -10.0f,z);

    floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f,1.0f);

    floorBatch.Vertex3f(10.0f, -10.0f, z);

    floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f,1.0f);

    floorBatch.Vertex3f(-10.0f, -10.0f,z - 10.0f);

    floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);

    floorBatch.Vertex3f(10.0f, -10.0f, z - 10.0f);

}

floorBatch.End();

ceilingBatch几何坐标计算

几何坐标参考下图

纹理坐标参考图6-6

ceilingBatch.Begin(GL_TRIANGLE_STRIP, 28, 1);

for(z = 60.0f; z >= 0.0f; z -=10.0f)

    ceilingBatch.MultiTexCoord2f(0, Ø.0f, 1.0f);

    ceilingBatch. Vertex3f(-10.0f, 10.0f, z - 10.0f);

    ceilingBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);

    ceilingBatch. Vertex3f(10.0f, 10.0f, z - 10.0f);

    ceilingBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);

    ceilingBatch.Vertex3f(-10.0f, 10.0f, z);

    ceilingBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);

    ceilingBatch.Vertex3f(10.0f, 10.0f, z);

]

ceilingBatch.End();

leftWallBatch几何坐标计算

几何坐标参考右图

纹理坐标参考图6-6

leftWallBatch.Begin(GL_TRIANGLE_STRIP, 28,1);

for(z = 60.0f; z >= 0.0f; z -=10.0f) {

    leftWallBatch.MultiTexCoord2f(0,0.0f, 0.0f);

    leftWallBatch.Vertex3f(-10.0f, -10.0f, z);

    leftWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 1.0f);

    leftWallBatch.Vertex3f(-10.0f, 10.0f, z);

    leftWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);

    leftWallBatch.Vertex3f(-10.0f, -10.0f, z - 10.0f);

    leftWallBatch.MultiTexCoord2f(0,1.0f, 1.0f);

    leftWallBatch.Vertex3f(-10.0f, 10.0f, z - 10.0f);

}

leftWallBatch.End();

rightWallBatch几何坐标计算

几何坐标参考右图

纹理坐标参考图6-6

rightWallBatch.Begin(GL_TRIANGLE_STRIP, 28, 1);

for(z = 60.0f; z >= 0.0f; z -=10.0f)

    rightWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);

    rightWallBatch.Vertex3f(10.0f, -10.0f, z);

    rightwallBatch.MultiTexCoord2f(0,0.0f, 1.0f);

    rightWallBatch. Vertex3f(10.0f, 10.0f, z);

    rightWallBatch.MultiTexCoord2f(0,1.0f, 0.0f);

    rightWallBatch.Vertex3f(10.0f, -10.0f, z - 10.0f);

    rightwallBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);

    rightWallBatch. Vertex3f(10.0f,10.0f, Z - 10. 0f);

}

rightwallBatch.End();


Demo:20-隧道

5.压缩纹理

通用压缩纹理格式


5.1判断压缩与选择压缩方式

GLint comF1ag;

//判断纹理是否被成功压缩

g1GetTexLevelParameteriv(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_TEXTURE_COMPRESSED, &comF1ag);

//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。

g1Hint (GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT,GL_FASTEST) ;

g1Hint (GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT, GL_NICEST) ;

glHint (GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT, GL_DONT_CARE) ;

5.2加载压缩纹理

void g1CompressedTexImage1D (GLenum target, GLint level, GLenum internalFormat, GLsizei width, GLint border, GLsizei imageSize,void *data);

void glCompressedTexImage2D (GLenum target, GLint level,GLenum internalFormat, GLsizei width, GLint heigth, GLint border ,GLsizei imageSize,void *data) ;

void glCompressedTexImage3D (GLenum target, GLint level , GLenum internalFormat , GLsizei width , GLsizei heigth, GLsizei depth, GLint border , GLsizei imageSize,void *data)

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参数:指加载纹理的宽度、高度、深度。 == =注意! ==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的整数次方去设置参数。)

border参数:允许为纹理贴图指定一个边界宽度。

format、type、data参数:与我们在讲g1DrawPixels函数对于的参数相同

glGetTexLevelParameter函数提取的压缩纹理理格式


GL_EXT_texture_compression_s3tc压缩格式


Demo:21-球体世界2

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