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(十一)OpenGL 纹理

纹理就是在绘制图形的时候把颜色填充替换成了图片进行填充,因为不可能所有的场景都是使用纯色来渲染,有时需要一些图片来渲染达到更加逼真的效果。在OpenGL中纹理一般采用.tga格式文件,这种格式文件是一种特殊格式文件,在OpenGL ES中还可以采用位图png、jpg等格式文件。

关于纹理的API

//改变像素存储方式
void glPixelStorei(GLenum pname,GLint param);
//恢复像素存储方式
void glPixelStoref(GLenum pname,GLfloat param);
//举例:
//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起点的排列请求,允许设置为1 (byte排列)、2(排列为偶数byte的⾏)、4(字word排列)、8(⾏从双字节边界开始)
glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT,1);
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从颜色缓存区内容作为像素图直接读取

//参数1:x,矩形左下角的窗⼝坐标
//参数2:y,矩形左下角的窗口坐标
//参数3:width,矩形的宽,以像素为单位
//参数4:height,矩形的高,以像素为单位
//参数5:format,OpenGL 的像素格式
//参数6: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
//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);
glReadBuffer(mode);—> 指定读取的缓存 glWriteBuffer(mode);—> 指定写⼊入的缓存
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从颜色缓存区内容作为像素图直接读取

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用以2的整数次方去设置这些参数。)
* 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glDrawPixels 函数对于的参数相同
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更新纹理

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);
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插入替换纹理

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,
     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);
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使用颜色缓存区加载数据,形成新的纹理使用

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

//使用函数分配纹理对象
//指定纹理对象的数量 和 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
//参数target:GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D
//参数texture:需要绑定的纹理对象
void glBindTexture(GLenum target,GLunit texture);
//删除绑定纹理对象
//纹理对象 以及 纹理对象指针(指针指向⼀个⽆无符号整形数组,由纹理对象标识符填充)。
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,否则会返回GL_FALSE。 GLboolean glIsTexture(GLuint texture);
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纹理对象

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在那个纹理理模式上,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参数
参数3:param,设定特定的纹理参数的值
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设置过滤方式

  • 邻近过滤(GL_NEAREST)
  • 线性过滤(GL_LINEAR)
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST) 纹理理缩⼩时,使用邻近过滤
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR) 纹理理放大时,使⽤线性过滤
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);
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设置环绕方式

环绕方式 描述
GL_REPEAT 对纹理的默认行为,重复纹理图像
GL_MIRRORED_REPEAT 和GL_REPEAT一样,但每次重复图片是镜像放置的
GL_CLAMP_TO_EDGE 纹理坐标会被约束在0-1之间,超出的部分会重复纹理坐标的边缘,产生一种边缘被拉伸的效果。
GL_CLAMP_TO_BORDER 超出的坐标为用户指定的边缘颜色。

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 在纹理坐标超过1.0的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理坐标沿着合法的纹理单元的最后一⾏或者最后⼀一列来进⾏采样。
GL_CLAMP_TO_BORDER:在纹理理坐标在0.01.0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);
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设置Mip贴图

//设置mip贴图基层
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_BASE_LEVEL,0); 
//设置mip贴图最⼤层
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_BASE_LEVEL,0);
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经过Mip贴图的纹理过滤环绕方式

常量 描述
GL_NEAREST 在Mip基层上执行最邻近过滤
GL_LINEAR 在Mip基层执行线性过滤
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。

压缩纹理

压缩格式 基本内部格式
GL_COMPRESSED_RGB GL_RGB
GL_COMPRESSED_RGBA GL_RGBA
GL_COMPRESSED_SRGB GL_RGB
GL_COMPRESSED_SRGB_ALPHA GL_RGBA
GL_COMPRESSED_RED GL_RED
GL_COMPRESSED_RG GL_RG

判断压缩 与 选择压缩⽅方式

GLint comFlag;
//判断纹理是否被成功压缩
glGetTexLevelParameteriv(GL_TEXTURE_2D,0,GL_TEXTURE_COMPRESSED,&comFlag);
//根据选择的压缩纹理格式,选择最快、最优、⾃自行选择的算法⽅方式选择压缩格式。
glHint(GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT,GL_FASTEST);
glHint(GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT,GL_NICEST);
glHint(GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT,GL_DONT_CARE);
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判断压缩 与 选择压缩方式

void glCompressedTexImage1D(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用以2的整数次方去
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glDrawPixels 函数对于的参数相同。
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glGetTexLevelParameter函数提取的压缩纹理格式

参数 返回
GL_TEXTURE_COMPRESSED 如果纹理被压缩,返回1,否则返回0
GL_TEXTURE_COMPRESSED_IMAGE_SIZE 压缩后的纹理的⼤⼩小(以字节为单位)
GL_TEXTURE_INTERNAL_FORMAT 所使用的压缩格式
GL_NUM_COMPRESSED_TEXTURE_FORMATS 受支持的压缩纹理格式数量
GL_COMPRESSED_TEXTURE_FORMATS 一个包含了一些常量值的数组,每个常量值对应于⼀种受支持的压缩纹理格式
GL_TEXTURE_COMPRESSION_HINT 压缩纹理提示的值(GL/NICEST/GL_FASTEST)

GL_EXT_texture_compression_s3tc压缩格式

格式 描述
GL_COMPRESSED_RGB_S3TC_DXT1 RGB数据被压缩,alpha值始终是1.0
GL_COMPRESSED_RGBA_S3TC_DXT1 RGBA数据被压缩,alpha值返回1.0或者0.0
GL_COMPRESSED_RGAB_S3TC_DXT3 RGB值被压缩,alpha值用4位存储
GL_COMPRESSED_RGBA_SETC_DXT5 RGB数据被压缩,alpha值是一些8位值的加权平均值
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iOS
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