LearnOpenGL笔记4纹理

本文主要是介绍LearnOpenGL笔记4纹理，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

纹理是个2d图片，可以添加物体的细节，这个壁纸可以不用额外指定顶点。

纹理映射

纹理映射（map）到三角形上，我们需要指定三角形每个顶点各自对应纹理哪个部分，每个顶点关联一个纹理坐标，表明纹理图像哪个部分采样，之后在图形其他片段上进行片段插值。
纹理坐标在x和y轴上，范围为0到1之间（注意我们使用的是2D纹理图像）。使用纹理坐标获取纹理颜色叫做采样(Sampling)。纹理坐标起始于(0, 0)，也就是纹理图片的左下角，终始于(1, 1)，即纹理图片的右上角。下面的图片展示了我们是如何把纹理坐标映射到三角形上的。

对纹理采样的解释非常宽松，它可以采用几种不同的插值方式。所以我们需要自己告诉OpenGL该怎样对纹理采样。

纹理环绕方式

OpenGL默认的行为是重复这个纹理图像，当纹理坐标超出默认范围时，每个选项都有不同的视觉效果输出。

纹理过滤

坐标不依赖于分辨率（resolution），可以是任意浮点值，所以OpenGL知道如何将纹理像素映射到纹理坐标。
当你有一个很大的物体但是纹理的分辨率很低的时候这就变得很重要了。
说人话就是，当墙壁很大，壁纸不够贴咋处理！
你可能已经猜到了，OpenGL也有对于纹理过滤(Texture Filtering)的选项。纹理过滤有很多个选项，但是现在我们只讨论最重要的两种：GL_NEAREST和GL_LINEAR。
GL_NEAREST（也叫邻近过滤，Nearest Neighbor Filtering）是OpenGL默认的纹理过滤方式。当设置为GL_NEAREST的时候，OpenGL会选择中心点最接近纹理坐标的那个像素。
GL_LINEAR（也叫线性过滤，(Bi)linear Filtering）它会基于纹理坐标附近的纹理像素，计算出一个插值，近似出这些纹理像素之间的颜色。一个纹理像素的中心距离纹理坐标越近，那么这个纹理像素的颜色对最终的样本颜色的贡献越大。
GL_NEAREST产生了颗粒状的图案，我们能够清晰看到组成纹理的像素，而GL_LINEAR能够产生更平滑的图案，很难看出单个的纹理像素。GL_LINEAR可以产生更真实的输出，但有些开发者更喜欢8-bit风格，所以他们会用GL_NEAREST选项。
可以在纹理被缩小的时候使用邻近过滤，被放大时使用线性过滤。我们需要使用glTexParameter*函数为放大和缩小指定过滤方式。

多级渐远纹理

远处的物体可能只产生很少的片段，OpenGL从高分辨率纹理中为这些片段获取正确的颜色值就很困难，因为它需要对一个跨过纹理很大部分的片段只拾取一个纹理颜色。在小物体上这会产生不真实的感觉，更不用说对它们使用高分辨率纹理浪费内存的问题了。
引入这个概念就是说一系列纹理图像，后一个是前一个的1/2,。多级渐远纹理理念很简单：
当观察者距离超过一定阈值，OpenGL会使用不同的多级渐远纹理，即最合适物体距离那个。
OpenGL在两个不同级别的多级渐远纹理层之间会产生不真实的生硬边界。就像普通的纹理过滤一样，切换多级渐远纹理级别时你也可以在两个不同多级渐远纹理级别之间使用NEAREST和LINEAR过滤。
一个常见的错误是，将放大过滤的选项设置为多级渐远纹理过滤选项之一。这样没有任何效果，因为多级渐远纹理主要是使用在纹理被缩小的情况下的：纹理放大不会使用多级渐远纹理，为放大过滤设置多级渐远纹理的选项会产生一个GL_INVALID_ENUM错误代码。

加载与创建纹理

一个解决方案是选一个需要的文件格式，比如.PNG，然后自己写一个图像加载器，把图像转化为字节序列。写自己的图像加载器虽然不难，但仍然挺麻烦的，而且如果要支持更多文件格式呢？你就不得不为每种你希望支持的格式写加载器了。

另一个解决方案也许是一种更好的选择，使用一个支持多种流行格式的图像加载库来为我们解决这个问题。比如说我们要用的stb_image.h库。

生成纹理

纹理和对象一样，使用ID引用的。
生成后，释放图像内存要记得哈！
过程：
定义、绑定、设置环绕方式、过滤方式、加载生成纹理

应用纹理

片段着色器也应该能访问纹理对象，但是我们怎样能把纹理对象传给片段着色器呢？GLSL有一个供纹理对象使用的内建数据类型，叫做采样器(Sampler)，它以纹理类型作为后缀。

纹理单元

为什么sampler2D变量是个uniform，我们却不用glUniform给它赋值？？
使用gl可以给纹理采样器分配一个位置值，能够在一个片段着色器设置多个纹理。一个纹理位置值通常称为一个纹理单元。默认是0，他是默认的激活的纹理单元。
纹理单元的主要目的是让我们在着色器中可以使用多于一个的纹理。
通过把纹理单元赋值给采样器，我们可以一次绑定多个纹理，只要我们首先激活对应的纹理单元。就像glBindTexture一样，我们可以使用glActiveTexture激活纹理单元，传入我们需要使用的纹理单元。纹理单元GL_TEXTURE0默认总是被激活，所以我们在前面的例子里当我们使用glBindTexture的时候，无需激活任何纹理单元。
OpenGL至少保证有16个纹理单元供你使用，也就是说你可以激活从GL_TEXTURE0到GL_TEXTRUE15。它们都是按顺序定义的，所以我们也可以通过GL_TEXTURE0 + 8的方式获得GL_TEXTURE8，这在当我们需要循环一些纹理单元的时候会很有用。
我们还要通过使用glUniform1i设置每个采样器的方式告诉OpenGL每个着色器采样器属于哪个纹理单元。我们只需要设置一次即可，所以这个会放在渲染循环的前面：

ourShader.use(); // 别忘记在激活着色器前先设置uniform！
glUniform1i(glGetUniformLocation(ourShader.ID, "texture1"), 0); // 手动设置
ourShader.setInt("texture2", 1); // 或者使用着色器类设置while(...) 
{[...]
}

通过使用glUniform1i设置采样器，我们保证了每个uniform采样器对应着正确的纹理单元。

图片的y轴0.0坐标通常在顶部。很幸运，stb_image.h能够在图像加载时帮助我们翻转y轴，只需要在加载任何图像前加入以下语句即可：

stbi_set_flip_vertically_on_load(true);

这篇关于LearnOpenGL笔记4纹理的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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