结合之前文章所涉及到的知识，我们来实现一个简单案例

一、效果图

二、分析

金字塔由4个三角形+底部正方形构成，而底部正方形是由X、Y两个三角形构成的。所以说整个模型是有5个顶点：（以物体中心点为原点坐标） VBackLeft (-1.0,-1.0,-1.0) VBackRight (1.0,-1.0,-1.0) vFrontLeft (-1.0,-1.0,1.0) VFrontRight(1.0,-1.0,1.0) vApex (0,1.0,0)

结合上一篇文章的纹理坐标知识来看，那么他们相对应的纹理坐标就是： VBackLeft ( 0,0) VBackRight (1,0) vFrontLeft (0,1) VFrontRight (1,1) vApex (0.5,1)

三、代码逻辑流程图

四、源码

#include "GLTools.h"
#include "GLShaderManager.h"
#include "GLFrustum.h"
#include "GLBatch.h"
#include "GLFrame.h"
#include "GLMatrixStack.h"
#include "GLGeometryTransform.h"

#ifdef __APPLE__
#include <glut/glut.h>
#else
#define FREEGLUT_STATIC
#include <GL/glut.h>
#endif

GLShaderManager        shaderManager;
GLMatrixStack        modelViewMatrix;
GLMatrixStack        projectionMatrix;
GLFrame                cameraFrame;
GLFrame             objectFrame;
GLFrustum            viewFrustum;

GLBatch             pyramidBatch;

//纹理变量，一般使用无符号整型
GLuint              textureID;

GLGeometryTransform    transformPipeline;
M3DMatrix44f        shadowMatrix;




//用来初始化纹理，将TGA文件加载为2D纹理。
bool LoadTGATexture(const char *szFileName, GLenum minFilter, GLenum magFilter, GLenum wrapMode)
{

    //定义一个指针
    GLbyte *pBits;
    //定义文件的 宽、高、组件
    int nWidth,nHeight,nComponents;
    //定义文件格式
    GLenum eFormat;
    
    
    //1、读纹理的像素
    
    /*
     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
    
    //S、T方向的环绕方式
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, wrapMode);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, wrapMode);
    

    //放大、缩小时过滤方式
    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);
    
    //4、使用完，释放指针
    free(pBits);
    
 
    return true;
}
//用来绘制金字塔
void MakePyramid(GLBatch& pyramidBatch)
{
    
    //1、顶点坐标
    M3DVector3f vApex = { 0.0f, 1.0f, 0.0f };
    M3DVector3f vFrontLeft = { -1.0f, -1.0f, 1.0f };
    M3DVector3f vFrontRight = { 1.0f, -1.0f, 1.0f };
    M3DVector3f vBackLeft = { -1.0f,  -1.0f, -1.0f };
    M3DVector3f vBackRight = { 1.0f,  -1.0f, -1.0f };
    
    //2、begin 开始设置
    /*
     1、类型
     2、定点数
     3、这个批次中会用到几个纹理，不写就是0
     */
    pyramidBatch.Begin(GL_TRIANGLES, 18, 1);
    
    //======================金字塔底部======================
    //底部的四边形 = 三角形X + 三角形Y
    //三角形X = (vBackLeft,vBackRight,vFrontRight)
    
    //1、vBackLeft
    //导入纹理坐标
    
    /*
     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坐标
     */
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    //导入顶点坐标
    pyramidBatch.Vertex3fv(vBackLeft);
    
    
    //2、vBackRight
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vBackRight);
    
    //3、vFrontRight
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vFrontRight);
    
    
    //三角形Y =(vFrontLeft,vBackLeft,vFrontRight)
    //vFrontLeft
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vFrontLeft);
    
    //vBackLeft
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vBackLeft);
    
    //vFrontRight
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vFrontRight);
    
    
    //======================金字塔前面======================
    //三角形：（Apex，vFrontLeft，vFrontRight）
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.5f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vApex);

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

    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vFrontRight);
    
    
    //======================金字塔左边======================
    //三角形：（vApex, vBackLeft, vFrontLeft）
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.5f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vApex);
    
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vBackLeft);
    
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vFrontLeft);
    
    
    //======================金字塔右边======================
    //三角形：（vApex, vFrontRight, vBackRight）
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.5f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vApex);
    
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vFrontRight);

    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vBackRight);
    
    
    //======================金字塔后面======================
    //三角形：（vApex, vBackRight, vBackLeft）
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.5f, 1.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vApex);
    
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vBackRight);
    
    pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
    pyramidBatch.Vertex3fv(vBackLeft);
    
    
    
    //3、end 结束设置
    pyramidBatch.End();
}


//初始化纹理和金字塔
void SetupRC()
{
    //1、设置背景色
    glClearColor(0.77, 0.77, 0.77, 1.0);
    //2、初始化着色器
    shaderManager.InitializeStockShaders();
    //3、深度测试
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    
    //4、分配纹理对象
    glGenTextures(1, &textureID);
    //5、绑定纹理状态
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureID);
    //6、加载纹理数据并且设置纹理数据
    //纹理文件名称、缩小时候的过滤方式、放大时候的过滤方式、环绕方式
    LoadTGATexture("brick.tga", GL_NEAREST, GL_LINEAR, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    
    //7、初始化金字塔
    MakePyramid(pyramidBatch);
    
    //8、设置观察者位置
    cameraFrame.MoveForward(-10);
    
}




//清理，删除纹理对象
void ShutdownRC(void)
{
    glDeleteTextures(1, &textureID);
}


void RenderScene(void)
{
    
    //1、清理缓冲区
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    
    //2、压栈
    modelViewMatrix.PushMatrix();
    
    //观察者矩阵
    M3DMatrix44f mCamera;
    cameraFrame.GetCameraMatrix(mCamera);
    modelViewMatrix.MultMatrix(mCamera);
    
    //物体矩阵
    M3DMatrix44f mObjectFrame;
    objectFrame.GetMatrix(mObjectFrame);
    modelViewMatrix.MultMatrix(mObjectFrame);
    
    //3、以防万一，在这里绑定纹理
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureID);
    
    //4、使用着色器  纹理替换矩阵着色器
    /*
    参数1：GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE（着色器标签）
    参数2：模型视图投影矩阵
    参数3：纹理层
    */
    shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE,transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(),0);
    
     
    //5、绘制
    pyramidBatch.Draw();
    
    //6、出栈
    modelViewMatrix.PopMatrix();
    
    //7、交换缓冲区
    glutSwapBuffers();
    
}

void SpecialKeys(int key, int x, int y)
{
    //这里让物体在世界坐标系中进行旋转
    if(key == GLUT_KEY_UP){
        objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(-5.0f), 1, 0, 0);
    }
    
    if(key == GLUT_KEY_DOWN){
        objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(5.0f), 1, 0, 0);
    }
    
    if(key == GLUT_KEY_LEFT){
        objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(-5.0f), 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    }
    
    if(key == GLUT_KEY_RIGHT){
        objectFrame.RotateWorld(m3dDegToRad(5.0f), 0.0f, 1.0f, 0.0f);
    }
    //提交，调用RenderScene重新渲染
    glutPostRedisplay();
    
    
}

void ChangeSize(int w, int h)
{
    //1
    glViewport(0, 0, w, h);
    //2、创建投影矩阵
    viewFrustum.SetPerspective(35.0f, float(w)/float(h), 1.0f, 500.0f);
    //3、将投影矩阵加载到投影矩阵堆栈上
    projectionMatrix.LoadMatrix(viewFrustum.GetProjectionMatrix());
    //4、设置变换管道来使用MV矩阵堆栈和P矩阵堆栈
    transformPipeline.SetMatrixStacks(modelViewMatrix, projectionMatrix);
}


int main(int argc, char* argv[])
{
    gltSetWorkingDirectory(argv[0]);
    
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL);
    glutInitWindowSize(800, 800);
    glutCreateWindow("纹理金字塔");

    GLenum err = glewInit();
    if (GLEW_OK != err) {
        fprintf(stderr, "GLEW Error: %s\n", glewGetErrorString(err));
        return 1;
    }
    
    glutReshapeFunc(ChangeSize);
    glutSpecialFunc(SpecialKeys);
    glutDisplayFunc(RenderScene);
    
    SetupRC();
    
    glutMainLoop();
    
    ShutdownRC();
    
    return 0;
}

五、注意事项

• 避免一个方法太臃肿，提炼出两个封装函数，看起来更清晰
• 注意LoadTGATexture 方法中，纹理API的使用顺序
• 注意MakePyramid 方法中，各个顶点在纹理坐标中对应的映射关系，不要搞混了
• 注意RenderScene 方法中，压栈后为了防止纹理在其他地方的使用，特地又绑定了一次。然后记得出栈操作