OpenGL常用纹理API简介

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原始图像数据

  • 像素包装 图像存储空间 = 图像⾼度 * 图像宽度 * 每个像素的字节数
  • 比如一个采用8位RGB的宽度为199个像素点的图片,求图片每行需要多少存储空间? 199 * 3 * 8 = 597字节
  • 但是OpenGL不直接使用jpeg/png这种常用的图片文件,而是使用tga纹理文件,因为常用的格式是用8个字节存储一个颜色通道,会造成空间浪费,而tga是一个字节存储一个颜色通道。

像素存储方式

// 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);
  • 参数1:GL_UNPACK_ALIGNMENT 指定OpenGL如何从数据缓冲区中解包图像数据
  • 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)

从颜色缓冲区内容作为像素图直接读取

void glReadPixels(GLint x, GLint y, GLSizei widthh, GLSizei height, GLenum format, GLenum type, const void *pixels);
  • 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,更多像素格式参考表1
  • 参数6:type,解释参数pixels指向的数据,告诉OpenGL使用缓冲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考表2
  • 参数7:pixels,指向图形数据的指针
glReadBuffer(mode); // 指定读取的缓存
glWriteBuffer(mode); // 指定写入的缓存

表1 OpenGL像素格式

image.png

表2 像素数据的数据类型

image.png

载入纹理

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, GLint border, GLenum format, GLenum type, void *data);

void glTexImage3D(GLenum target, GLint level, GLint internalformat, GLsizei width, 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、高度和深度。注意这些值必须是2的整数次方(这是因为OpenGL旧版本遗留下来的要求,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以2的整数次方去设置这些参数。)
  • Border:允许为纹理贴图指定一个边界宽度。
  • Format、type、data参数:与glReadPixels函数的参数相同。

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, GLsizei width, GLenum format, GLenum type, const GLvoid*data);

void glTexSubImage3D(GLenum target, GLint level, GLint xOffset, GLsizei width, GLenum format, GLenum type, const GLvoid*data);

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 x, GLint y, GLsize width);

void glCopyTexSubImage3D(GLenum target, GLint level, GLint xoffset, GLint x, GLint y, GLsize width);

使用颜色缓冲区加载数据,形成新的纹理使用

void glCopyTexImage1D(GLenum target, GLint level, GLenum internalformat, GLint x, GLint y, GLSizei width, GLint border);

void glCopyTexImage2D(GLenum target, GLint level, GLenum internalformat, GLint x, GLint y, GLSizei width, GLint border);
  • x,y 在颜色缓冲区中指定了开始读取纹理数据的位置;缓冲区里的数据,是源缓冲区通过glReadBuffer设置的。
  • 注意:不存在glCopyTexImage3D,因为我们无法从2D颜色缓冲区中获取体积数据。

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
// target:GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D
// texture:需要绑定的纹理对象
vodi 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);

设置纹理参数

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哪个纹理模式上,比如GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D
  • 参数2:pname,指定需要设置哪个纹理参数
  • 参数3:param,设定特定的纹理参数的值

设置过滤方式

邻近过滤(GL_NEAREST)

image.png

线性过滤(GL_LINEAR)

image.png

两种过滤方式比较

image.png 两种过滤方式放大后,邻近过滤会有块状感,线性过滤则是模糊感,因此推荐如果要放大则使用线性过滤,缩小则使用邻近过滤。

// 纹理缩小时,使用邻近过滤
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GLTEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
// 纹理放大时,使用线性过滤
glTexParameter(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTEER, GLLINEAR)

设置环绕方式

GL_REPEAT: OpenGL 在纹理坐标超过1.0的⽅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理单元的最后⼀⾏或者最后⼀列来进行采样。

GL_CLAMP_TO_BORDER: 在纹理坐标在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。

image.png

image.png

glTextParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTextParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
  • 参数1:GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D
  • 参数2:GL_TEXTURE_WRAP_S、GL_TEXTURE_WRAP_T、GL_TEXTURE_WRAPS

_R,针对s, t, r坐标

  • 参数3:GL_REPEAT GL_CLAMP GL_CLAMP_TO_EDGE GL_CLAMP_TO_BORDER