03源码--005--纹理应用：金字塔贴图

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纹理使用流程

SetupRC：准备纹理数据【重点】

分配纹理、绑定纹理

纹理变量：一般使用无符号整型。GLuint textureID;

这个变量在分配纹理的时候就指定了，相当于是这个纹理的一个标识符（身份证）

如果要设置纹理，需要知道是设置哪个纹理，textureID 告诉你是哪个。

如果要获取纹理，也需要知道获取哪个纹理，同样的，textureID 告诉你是哪个。

所以 textureID 是在使用纹理的时候一个很重要的全局标识符

• 分配纹理

//分配纹理对象 参数1:纹理对象个数，参数2:纹理对象指针
glGenTextures(1, &textureID);

• 绑定纹理

//绑定纹理状态 参数1：纹理状态2D 参数2：纹理对象
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureID);

载入纹理

载入纹理流程

很多时候，流程图比再多的文字解释更容易让人明白。

bool LoadTGATexture(const char *szFileName, GLenum minFilter, GLenum magFilter, GLenum wrapMode)
{
    GLbyte *pBits;
    int nWidth, nHeight, nComponents;
    GLenum eFormat;
    
    //1、读纹理位，读取像素
    pBits = gltReadTGABits(szFileName, &nWidth, &nHeight, &nComponents, &eFormat);
    if(pBits == NULL)
        return false;
    
    //2、设置纹理参数
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, wrapMode);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, wrapMode);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, minFilter);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, magFilter);
    
    //3.载入纹理
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, nComponents, nWidth, nHeight, 0,
                 eFormat, GL_UNSIGNED_BYTE, pBits);
    
    //使用完毕释放pBits
    free(pBits);
    
    //4.纹理生成所有的Mip层
    if(minFilter == GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR ||
       minFilter == GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST ||
       minFilter == GL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR ||
       minFilter == GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST)
    glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
 
    return true;
}

纹理坐标

金字塔

一个金字塔：5个顶点 -> 6个三角形

金字塔的每一个边长度都为 根号2，X与Y交界处的那条边长为 2，而坐标系的原点就在这条边的中点。

如何给这个金字塔的6个三角形都设置纹理坐标？

1. 创建5个顶点数据

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. 设置 三角形X 和 三角形Y 的纹理坐标

• 三角形X的顶点：vBackLeft、vBackRight、vFrontRight
• 三角形Y的顶点：vFrontLeft、vBackLeft、vFrontRight

//vBackLeft
pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
pyramidBatch.Vertex3fv(vBackLeft);

//vBackRight
pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
pyramidBatch.Vertex3fv(vBackRight);

//vFrontRight
pyramidBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);
pyramidBatch.Vertex3fv(vFrontRight);

函数：设置纹理坐标：MultiTexCoord2f

• 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)

重点就是如何设置顶点坐标与纹理坐标之间的对应关系

在3D空间里面，我们有6个方向，上下左右前后，这6个方向代表的就是观察者观察物体所在的方向。

三角形X和三角形Y都在金字塔的底部，所以观察者应该要从下面观察这个金字塔。

底部纹理坐标

很多时候，图片真的比文字更有说服力

• 左边：表示从底部观察金字塔时看到的内容
• 右边：从底部观察时，“俯视图”坐标，也即每个点对应的纹理坐标

3. 三角形前面的纹理坐标

在来一个前面的坐标：观察者从正前方观察金字塔看到的内容

前面纹理坐标

//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);

剩下的几个面就不再一一画图说明了，学习是举一反三的过程，而不是穷举的过程。

RenderScene：使用纹理

// 绑定纹理，因为我们的项目中只有一个纹理。如果有多个纹理。绑定纹理很重要
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureID);

// 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);

在使用纹理时，一般是两个步骤：

1. 绑定纹理：glBindTexture。如果有多个纹理的时候，我们需要知道我们当前使用的 纹理是哪一个，所以在绘制之前需要执行一次绑定纹理的操作。
2. 纹理替换着色器：GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE。只有使用了这个着色器，在绘制的时候才会去寻找纹理数据，进行渲染。

【疑问】
OpenGL的状态机是否每次只能指定一个纹理对象 textureID ？

ShutdownRC：删除纹理

在介绍纹理的文章中讲到了，使用纹理是一个比较耗性能的，所以在使用完之后，需要删除纹理。

void ShutdownRC(void)
{
    glDeleteTextures(1, &textureID);
}

int main(int argc, char* argv[])
{
    ……
    glutMainLoop();
    
    ShutdownRC();
    
    return 0;
}