纹理简介

图片在屏幕上的显示，最终都是解码成位图然后进行显示的。
一个图形在帧缓冲区中的存储空间，可以根据公式计算：
图像存储空间 = 图像的宽度 * 图像的高度 * 每个像素的字节数
纹理是一种图形数据，主要用于在屏幕上包装不同的物体，就像新房装修可以在墙上贴不同的墙纸一样，而墙纸就是我们所说的纹理。

• 在OpenGL中，纹理一般是TGA文件。
• 在实际的iOS开发使用中，一般不使用OpenGL，而是使用OpenGL ES，因为OpenGL ES可以直接使用png、jpg的压缩图片来作为纹理数据。

纹理常用API

读取文件

把颜⾊缓冲区内容作为像素图直接读取。

/*
GLint x：矩形左下角窗口x轴坐标
GLint y：矩形左下角窗口y轴坐标
GLSizei width：矩形的宽，以像素为单位
GLSizei height：矩形的高，以像素为单位
GLenum format：OpenGL的像素格式
GLenum type：像素数据的数据类型，解释参数pixels指向的数据（参考表-像素格式），告诉OpenGL使用缓冲区中的什么数据类型来存储颜色分量。
const void * 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);

glReadBuffer(mode);—> 指定读取的缓存 
glWriteBuffer(mode);—> 指定写⼊入的缓存

像素格式

像素数据类型

载入纹理

/*
GLenum target：指定纹理模式，一共三种模式：GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D
GLint level：指定所加载的mip贴图层次，一般情况下，这个参数设置为0
GLint internalformat：每个纹理单元存储多少颜色成分
GLsizei width,GLsizei height,GLsizei depth：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的整数次⽅去设置这些参数)。
GLint border：允许为纹理贴图指定⼀个边界宽度，如果不指定，可以直接写0
GLenum format：OpenGL 的像素格式
GLenum 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
void *data：指向图形数据的指针
*/
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);

一般情况下使用glTexImage2D，因为屏幕上的图形是2D的。

更新纹理

/*参数的说明参考载入纹理API的参数说明*/
void glTexSubImage1D (GLenum target, GLint level, GLint xoffset, GLsizei width, GLenum format, GLenum type, const GLvoid *pixels);

void glTexSubImage2D (GLenum target, GLint level, GLint xoffset, GLint yoffset, GLsizei width, GLsizei height, GLenum format, GLenum type, const GLvoid *pixels);

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

/*参数的说明参考载入纹理API的参数说明*/
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，形成新的纹理

/*
参数的说明参考载入纹理API的参数说明
x、y：颜色缓冲区中，指定开始读取纹理数据的位置
缓冲区的数据是通过源缓冲区glReadBuffer设置的
*/
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);

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。

生成纹理

/*
使用函数分配纹理对象
GLsizei n：指定纹理对象的数量
GLuint * textTures：纹理对象的指针(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
GLenum target：GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D
GLunit texture：需要绑定的纹理对象
*/
void glBindTexture(GLenum target,GLunit texture);

/*
删除绑定纹理对象
GLsizei n：删除纹理对象的个数
GLunit texture：需要删除的纹理对象的指针
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，否则返回GL_FALSE。
*/
GLboolean glIsTexture(GLuint texture);

设置纹理参数

主要是设置纹理的缩小/放大的过滤方式，x/y轴上的环绕方式，这些参数都是通过下列方法设置，可以理解为iOS中NSAttribute对富文本参数的设置，都是通过指定参数并设置对应的值。

/*
GLenum target：指定这些参数将要应⽤在哪个纹理模式上，⽐如GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D。 
GLenum pname：指定需要设置哪个纹理参数
GLFloat param：设定特定的纹理参数的值
*/
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);

过滤方式

常用的过滤方式有两种：

• 邻近过滤（GL_NEAREST）：选择离当前位置最近的颜色。

  
  
  邻近过滤
• 线性过滤（GL_LINEAR）：所有颜色综合后的颜色，类似于颜色混合
  
  线性过滤
  
  建议：纹理缩小时，选择邻近过滤；纹理放大时，选择线性过滤。

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_NEAREST); 
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR); 
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);

纹理的过滤方式除了常用的线性过滤和邻近过滤还有以下方式

环绕方式

环绕方式是指当纹理坐标超出默认范围时，边缘的显示形式。
环绕方式的设置主要是针对x、y轴设置的，而在纹理的描述中使用的并不是x、y，而是s、t。
纹理中的s，t，r，q对应于坐标系中的x，y，z，w。

/*
参数1: 纹理应用的维度，一般设置的都是 GL_TEXTURE_2D
  GL_TEXTURE_1D：一维
  GL_TEXTURE_2D: 二维
  GL_TEXTURE_3D: 三维 
参数2: 纹理坐标，一般设置s，t即可
  GL_TEXTURE_WRAP_S: 对应坐标系中的x轴
  GL_TEXTURE_T: 对应坐标系中的y轴
  GL_TEXTURE_R: 对应坐标系中的z轴
参数3:纹理环绕方式
  GL_REPEAT:OpenGL 在纹理坐标超过1.0的⽅方向上对纹理进行重复; 
  GL_CLAMP:所需的纹理单元取⾃纹理边界或TEXTURE_BORDER_COLOR. 
  GL_CLAMP_TO_EDGE环绕模式强制对范围之外的纹理坐标沿着合法的纹理单元的最后⼀行或者最后⼀列来进⾏采样。
  GL_CLAMP_TO_BORDER:在纹理理坐标在0.0到1.0范围之外的只使⽤边界纹理单元。边界纹理单元是作为围绕基本图像的额外的行和列，并与基本纹理图像⼀一起加载的。
    
glTextParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAR_S,GL_CLAMP_TO_EDGE); glTextParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAR_T,GL_CLAMP_TO_EDGE);

纹理的环绕方式说明

4种环绕方式的效果如图所示：

image.png