OpenGL ES 纹理翻转策略

836 阅读3分钟

持续创作,加速成长!这是我参与「掘金日新计划 · 10 月更文挑战」的第2天,点击查看活动详情

上一篇我们使用 OpenGL ES GLSL 自定义着色器来在屏幕上加载显示了一张图片, 简单回顾下流程:

  • 我们先是设置了图层(CAEAGLLayer);
  • 第二步、我们创建一个图形的上下文EAGLContext(指定OpenGL ES 渲染API版本);
  • 第三步,将缓存区清空;
  • 第四步、设置渲染缓存区;
  • 第五步、设置顶点缓存区;
  • 最后进行绘制。

在我们完成以上六步之后,就可以将我们的图片加载到屏幕上,以上内容为固定步骤,之后我们在加载显示纹理的时候都需要完成以上步骤。 之后,我们需要修改纹理的效果时,我们直接修改顶点着色器文件,和片元着色器文件就可以了。

好了,回到正题,

为什么我们加载显示的图片是倒着的呢?

CGContextDrawImage 使用的是 Core Graphics 框架,坐标系与 UIKit 不一样。UIKit 框架的原点在屏幕的左上角Core Graphics框架的原点在屏幕的 左下角

纹理翻转策略

将图片翻转 (拒绝)

此通过修改图片的方向,可以实现效果,但是,实际开发中我们不推荐使用此方法。

image.png

旋转矩阵翻转图形(不推荐)

  • 让图形顶点坐标旋转180°. 而纹理保持不变。
GLuint rotate = glGetUniformLocation(self.myPrograme, "rotateMatrix");
    float radians = 180 * 3.14159f / 180.0f;
    float s = sin(radians);
    float c = cos(radians);
    
    GLfloat zRotation[16] = {
        c, -s, 0, 0,
        s, c, 0, 0,
        0, 0, 1.0, 0,
        0.0, 0, 0, 1.0
    };
   glUniformMatrix4fv(rotate, 1, GL_FALSE, (GLfloat *)&zRotation[0]);

解压图片的时候,将图片源文件做翻转操作 (推荐)

我们在解压图片数据的时候,将图片的源文件做翻转操作, 这样,在GLSL加载显示的时候,就可以正常显示了。

CGImageRef spriteImage = [UIImage imageNamed:fileName].CGImage;

size_t width = CGImageGetWidth(spriteImage);
size_t height = CGImageGetHeight(spriteImage);
GLubyte * spriteData = (GLubyte *) calloc(width * height * 4, sizeof(GLubyte));

CGContextRef spriteContext = CGBitmapContextCreate(spriteData, width, height, 8, width*4,CGImageGetColorSpace(spriteImage), kCGImageAlphaPremultipliedLast);
  
CGRect rect = CGRectMake(0, 0, width, height);
CGContextDrawImage(spriteContext, CGRectMake(0, 0, width, height), spriteImage);

CGContextTranslateCTM(spriteContext, rect.origin.x, rect.origin.y);
CGContextTranslateCTM(spriteContext, 0, rect.size.height);
CGContextScaleCTM(spriteContext, 1.0, -1.0);
CGContextTranslateCTM(spriteContext, -rect.origin.x, -rect.origin.y);
CGContextDrawImage(spriteContext, rect, spriteImage); 

CGContextRelease(spriteContext);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);

修改片元着色器 (推荐)

因为图片是上下倒置,我们将纹理坐标的y值做一个倒置即可

precision highp float;
varying highp vec2 varyTextCoord;
uniform sampler2D colorMap;

void main()
{
    gl_FragColor = texture2D(colorMap, vec2(varyTextCoord.x, 1.0-varyTextCoord.y));
}

修改顶点着色器(推荐)

原理和修改片元着色器一样

attribute vec4 position;
attribute vec2 textCoordinate;
varying lowp vec2 varyTextCoord;

void main()
{
    varyTextCoord = vec2(textCoordinate.x 1.0-textCoordinate.y);
    gl_Position = position;
}

修改数据源中的纹理坐标 (推荐)

通过修改纹理坐标来实现翻转

我们原始的顶点坐标和纹理坐标数据如下:

设置顶点、纹理坐标 -- 前三个是顶点坐标,后两个是纹理坐标
GLfloat attrArr[] = {
    0.5f, -0.5f, -1.0f,     1.0f, 0.0f,
    -0.5f, 0.5f, -1.0f,     0.0f, 1.0f,
    -0.5f, -0.5f, -1.0f,    0.0f, 0.0f,
       
    0.5f, 0.5f, -1.0f,      1.0f, 1.0f,
    -0.5f, 0.5f, -1.0f,     0.0f, 1.0f,
    0.5f, -0.5f, -1.0f,     1.0f, 0.0f,
};

看数据有点不太直观,我们通过一个顶点纹理映射的关系来直观的看一下:

纹理翻转策略.001.png

A、B、C、D四个顶点的顶点坐标与纹理坐标之间的映射关系如上图所示,知道了它们之间的映射关系修改起来也就很简单了,只需要将纹理坐标对应的y坐标1.0和0.0兑换一下就可以了。

修改数据源中的顶点坐标(推荐)

正如上一小节修改纹理坐标一样,我们在看清楚顶点坐标和纹理坐标的映射关系之后,修改顶点坐标也是一种方案。