渲染金字塔,并添加纹理

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我们想要实现的效果

最终效果图.png

解析

  • 我们将金字塔转换到我们的坐标系中 金字塔在坐标系中的图解

我们利用三角形批次类GLBatch来完成整个图形的渲染,共6个三角形(△ODA,△ODC,△OCB,△OBA,△DAB,△DBC),构建出每个三角形的顶点坐标,Example:△ODA 的顶点坐标

{
0.0, 1.0, 0.0,
-1.0, -1.0, -1.0,
-1.0, -1.0, 1.0
}
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  • 我们再看△ODA和底部△DAB,△BCD对应的纹理坐标 △ODA和底部ABCD对应的纹理坐标 这里因为构成的三角形不同,所以同一个点,对应的纹理坐标可能是不一样的,因为每个点都会在不同的三角形中使用,△DAB中点A的纹理坐标是(1,0),但在△DAB中点A的纹理坐标是(0,0)。 利用批次类依次录入各个顶点和对应的纹理坐标
    /*1、通过pyramidBatch组建三角形批次
      参数1:类型
      参数2:顶点数
      参数3:这个批次中将会应用1个纹理
      注意:如果不写这个参数,默认为0。
     */
    pyramidBatch.Begin(GL_TRIANGLES, 18, 1);
    
    /***前情导入
     
     2)设置纹理坐标
     void MultiTexCoord2f(GLuint texture, GLclampf s, GLclampf t);
     参数1:texture,纹理层次,对于使用存储着色器来进行渲染,设置为0
     参数2:s:对应顶点坐标中的x坐标
     参数3:t:对应顶点坐标中的y
     (s,t,r,q对应顶点坐标的x,y,z,w)
     
     pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0,s,t);
     
     3)void Vertex3f(GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z);
      void Vertex3fv(M3DVector3f vVertex);
     向三角形批次类添加顶点数据(x,y,z);
      pyramidBatch.Vertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);
    
     */
    
    //塔顶
    M3DVector3f pointO = {0.0f, 1.0f, 0.0f};
    M3DVector3f pointA = {-1.0f, -1.0f, 1.0f};
    M3DVector3f pointB = {1.0f, -1.0f, 1.0f};
    M3DVector3f pointD = {-1.0f, -1.0f, -1.0f};
    M3DVector3f pointC = {1.0f, -1.0f, -1.0f};
    
    //金字塔底部
    //底部的四边形 = △DAB + △BCD
    //△DAB = (pointD,pointA,pointB)
    //pointD
    pyraminBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointD);
    
    //pointA
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointA);
    
    //pointB
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointB);
    
    
    //△BCD =(pointB,pointC,pointD)
    //pointB
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointB);
    
    //pointC
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointC);
    
    //pointD
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointD);

    
    // 金字塔前面
    //△OAB:(pointO,pointA,pointB)
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.5f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointO);

    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointA);

    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointB);
    
    //金字塔左边
    //△ODA:(pointO, pointD, pointA)
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.5f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointO);
    
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointD);
    
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointA);
    
    //金字塔右边
    //△OBC:(pointO, pointB, pointC)
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.5f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointO);
    
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointB);

    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointC);
    
    //金字塔后边
    //△OCD:(pointO, pointC, pointD)
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.5f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointO);
    
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointC);
    
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(pointD);
    
    //结束批次设置
    pyramidBatch.End();
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  • 我们利用自定义函数bool LoadTGATexture(const char *szFileName, GLenum minFilter, GLenum magFilter, GLenum wrapMode)来将TGA文件加载为2D纹理。内部实现如下:
    GLbyte *pBits;
    int nWidth, nHeight, nComponents;
    GLenum eFormat;
    
    //1、读纹理位,读取像素
    //参数1:纹理文件名称
    //参数2:文件宽度地址
    //参数3:文件高度地址
    //参数4:文件组件地址
    //参数5:文件格式地址
    //返回值:pBits,指向图像数据的指针
    
    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: 缩小/放大过滤方式.
    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)
    //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, nComponents, 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.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;
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以上就是关键的思路,和代码。 最后附上Demo地址

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