OpenGL ES之5种纹理翻转策略

最近用GLSL实现渲染图片,原始图片是正常显示的,但是渲染出来的是倒置的,通过查找许多资料才明白是因为手机的(0,0)点在左上角,纹理的(0,0)点在左下角,所以才会产生这样的问题,所以总结了下面5种纹理翻转方法供大家参考也方便后期查阅。

一、旋转顶点坐标
在顶点着色器中,将顶点坐标叉乘一个180度旋转矩阵。代码如下:

  • 顶点着色器

    attribute vec4 position;
    attribute vec2 textCoordinate;
    uniform mat4 rotateMatrix;
    varying lowp vec2 varyTextCoord;
    
    void main()
    {
        varyTextCoord = textCoordinate;
    
        vec4 vPos = position;
        vPos = vPos * rotateMatrix;
    
        gl_Position = vPos;
    }
    
  • 旋转矩阵输入

    //1. rotate等于shaderv.vsh中的uniform属性,rotateMatrix
        GLuint rotate = glGetUniformLocation(self.myPrograme, "rotateMatrix");
    
        //2.获取渲旋转的弧度
        float radians = 180 * 3.14159f / 180.0f;
    
        //3.求得弧度对于的sin\cos值
        float s = sin(radians);
        float c = cos(radians);
    
        //4.因为在3D课程中用的是横向量,在OpenGL ES用的是列向量
        /*
         参考Z轴旋转矩阵
         */
        GLfloat zRotation[16] = {
            c,-s,0,0,
            s,c,0,0,
            0,0,1,0,
            0,0,0,1
        };
    
        //5.设置旋转矩阵
        /*
         glUniformMatrix4fv (GLint location, GLsizei count, GLboolean transpose,  const GLfloat* value)
         location : 对于shader 中的ID
         count : 个数
         transpose : 转置
         value : 指针
         */
        glUniformMatrix4fv(rotate, 1, GL_FALSE, zRotation);
    

二、解压图片时改变图片坐标
加载纹理时,需要解压图片,此时通过平移缩放改变图片坐标,即可达成目的。相关代码如下:

  • 图片解压、平移、缩放

     //1、将 UIImage 转换为 CGImageRef
       CGImageRef spriteImage = [UIImage imageNamed:fileName].CGImage;
    
       //判断图片是否获取成功
       if (!spriteImage) {
           NSLog(@"Failed to load image %@", fileName);
           exit(1);
       }
    
       //2、读取图片的大小,宽和高
       size_t width = CGImageGetWidth(spriteImage);
       size_t height = CGImageGetHeight(spriteImage);
    
       //3.获取图片字节数 宽*高*4(RGBA)
       GLubyte * spriteData = (GLubyte *) calloc(width * height * 4, sizeof(GLubyte));
    
       //4.创建上下文
       /*
        参数1:data,指向要渲染的绘制图像的内存地址
        参数2:width,bitmap的宽度,单位为像素
        参数3:height,bitmap的高度,单位为像素
        参数4:bitPerComponent,内存中像素的每个组件的位数,比如32位RGBA,就设置为8
        参数5:bytesPerRow,bitmap的没一行的内存所占的比特数
        参数6:colorSpace,bitmap上使用的颜色空间   kCGImageAlphaPremultipliedLast:RGBA
        */
       CGContextRef spriteContext = CGBitmapContextCreate(spriteData, width, height, 8, width*4,CGImageGetColorSpace(spriteImage), kCGImageAlphaPremultipliedLast);
    
    
       //5、在CGContextRef上--> 将图片绘制出来
       /*
        CGContextDrawImage 使用的是Core Graphics框架,坐标系与UIKit 不一样。UIKit框架的原点在屏幕的左上角,Core Graphics框架的原点在屏幕的左下角。
        CGContextDrawImage 
        参数1:绘图上下文
        参数2:rect坐标
        参数3:绘制的图片
        */
       CGRect rect = CGRectMake(0, 0, width, height);
    
       //6.使用默认方式绘制
       CGContextDrawImage(spriteContext, rect, spriteImage);
    
       CGContextTranslateCTM(spriteContext, rect.origin.x, rect.origin.y);
       CGContextTranslateCTM(spriteContext, 0, rect.size.height);//平移
       CGContextScaleCTM(spriteContext, 1.0, -1.0);//缩放
       CGContextTranslateCTM(spriteContext, -rect.origin.x, -rect.origin.y);
       CGContextDrawImage(spriteContext, rect, spriteImage);
    
       //7、画图完毕就释放上下文
       CGContextRelease(spriteContext);
    

三、改变纹素获取坐标
在片元着色器中,改变纹素获取的y值,即可达成目的。

  • 片元着色器代码

    varying lowp vec2 varyTextCoord;
    uniform sampler2D colorMap;
    
    void main()
    {
        //gl_FragColor = texture2D(colorMap, varyTextCoord);
        gl_FragColor = texture2D(colorMap, vec2(varyTextCoord.x,1.0 - varyTextCoord.y));
    }
    

四、改变纹理坐标
在顶点着色器中,改变纹理坐标的y值,即可达成目的。

  • 顶点着色器代码

    attribute vec4 position;
    attribute vec2 textCoordinate;
    varying lowp vec2 varyTextCoord;
    
    void main()
    {
        //varyTextCoord = textCoordinate;
        varyTextCoord = vec2(textCoordinate.x,1.0-textCoordinate.y);
        gl_Position = position;
    }
    

五、直接改动纹理坐标数组
最复杂的方法,但是最容易想到的,就是在顶点、纹理坐标数组里改变纹理坐标值。

  • 数组改变代码

    //前3个是顶点坐标,后2个是纹理坐标
    //    GLfloat attrArr[] =
    //    {
    //        0.5f, -0.5f, -1.0f,     1.0f, 0.0f,
    //        -0.5f, 0.5f, -1.0f,     0.0f, 1.0f,
    //        -0.5f, -0.5f, -1.0f,    0.0f, 0.0f,
    //
    //        0.5f, 0.5f, -1.0f,      1.0f, 1.0f,
    //        -0.5f, 0.5f, -1.0f,     0.0f, 1.0f,
    //        0.5f, -0.5f, -1.0f,     1.0f, 0.0f,
    //    };
    
        GLfloat attrArr[] =
        {
            0.5f, -0.5f, -1.0f,     1.0f, 1.0f,
            -0.5f, 0.5f, -1.0f,     0.0f, 0.0f,
            -0.5f, -0.5f, -1.0f,    0.0f, 1.0f,
      
            0.5f, 0.5f, -1.0f,      1.0f, 0.0f,
            -0.5f, 0.5f, -1.0f,     0.0f, 0.0f,
            0.5f, -0.5f, -1.0f,     1.0f, 1.0f,
        };
    
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