OpenGL-纹理及应用

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前言

在上篇 OpenGL经典案例 中我们已经对点、线、三角形进行了渲染,着色,以及模拟光照的效果。但距离现实中的效果似乎还差点意思。所以今天进行纹理处理。

预期效果:

相比于上篇实现的场景,球体添加了纹理更加逼真,而且添加了镜面效果。

纹理:是一种能应用到场景中的三角形上的图像数据,它通过经过过滤的纹理单元(texel,相当于基于纹理的像素)填充到实心区域。

实现

  • 纹理加载
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;
}
  • setupRC()中:
    //设置地板顶点数据&地板纹理
    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();
    
    
    //命名纹理对象
    glGenTextures(3, uiTextures);
    
    //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
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, uiTextures[0]);
    LoadTGATexture("marble.tga", GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR, GL_LINEAR, GL_REPEAT);
    
    
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, uiTextures[1]);
    LoadTGATexture("marslike.tga", GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR,
                   GL_LINEAR, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    
    
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, uiTextures[2]);
    LoadTGATexture("moonlike.tga", GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR,
                   GL_LINEAR, GL_CLAMP_TO_EDGE);
  • 镜面效果的实现:即多绘制一遍!在RenderSence()中:
    //压栈(镜面)
    modelViewMatrix.PushMatrix();
    
    //---添加反光效果---
    //翻转Y轴
    modelViewMatrix.Scale(1.0f, -1.0f, 1.0f);
    //镜面世界围绕Y轴平移一定间距
    modelViewMatrix.Translate(0.0f, 0.8f, 0.0f);
    
    //指定顺时针为正面
    glFrontFace(GL_CW);
  
    //绘制地面以外其他部分(镜面)
    drawSomething(yRot);
   
    //恢复为逆时针为正面
    glFrontFace(GL_CCW);
    
    //绘制镜面,恢复矩阵
    modelViewMatrix.PopMatrix();
    
    //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);
    //shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE,transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(),0);
    
    //开始绘制
    floorBatch.Draw();
    //取消混合
    glDisable(GL_BLEND);