OpenGL自学笔记(五)(纹理映射)
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清清茶烟挽
2024-10-17 09:13:19
为了将纹理映射到物体上，需定义顶点对应的纹理部分，每个顶点关联纹理坐标，用于指定从纹理图像的哪个位置采样颜色，进行片段差值。纹理坐标是模型顶点的数组，OpenGL以此顶点纹理坐标数据查找图像上的像素进行采样。
纹理坐标用于指示从纹理图像的特定部分采样颜色，用于顶点着色器中的片段着色器。通过纹理坐标获取颜色称为采样，且纹理坐标不依赖于分辨率，可以是任意浮点数。
创建纹理对象通常使用glGenTextures函数，绑定至目标（如GL_TEXTURE_2D），并设置环绕方式和过滤方式，管理采样方式。环绕方式默认为四方连续平铺，用于纹理超出范围时的采样。过滤方式包括邻近过滤和线性过滤，分别处理纹理放大或缩小时的像素格问题。
多级渐远纹理（MipMap）用于减少内存浪费，为远距离小物体提供不同分辨率的纹理图像。使用MipMap技术在不同的距离上使用不同分辨率的纹理，减少放大或缩小纹理时的视觉问题。纹理过滤方式包括GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST到GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR，分别对应不同情况下的采样方法。
加载纹理图像通常使用如stb_image.h库，它能够加载多种流行格式的图像。首先添加库至工程，并定义STB_IMAGE_IMPLEMENTATION预处理器宏，使其包含库的函数定义源码。通过stbi_load函数加载图像，然后使用glTexImage2D生成纹理，加载基本级别的纹理图像。若需使用多级渐远纹理，可手动设置所有不同的图像或使用glGenerateMipmap自动生成。
应用纹理的基本流程涉及创建纹理对象、加载图像、生成纹理，绑定纹理对象至着色器中的采样器。顶点着色器接收顶点数据，包括纹理坐标，片段着色器接收纹理坐标和采样器，使用GLSL的texture函数采样纹理颜色。渲染矩形时，自动绑定纹理至片段着色器采样器，调用绘制函数显示纹理效果。
多个纹理的渲染通过多个纹理单元实现。每个纹理单元有位置值，可通过glUniform1i分配给采样器。激活纹理单元后，绑定纹理至指定单元，允许在片段着色器中使用多个纹理。输出可以对多个纹理进行混合，使用GLSL的mix函数线性插值颜色。最终流程包括创建纹理对象、载入图片、生成纹理，绑定多个纹理至纹理单元，定义采样器位置，渲染时自动使用纹理进行显示。
在某些情况下，可能会遇到渲染窗口中的报错，这通常与输入法设置有关，切换输入法或检查环境配置即可解决。对于纹理上下颠倒的问题，可通过在加载时反转y轴坐标来调整图像方向，确保纹理正确显示。
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