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@@ -107,4 +107,149 @@ void key_callback(GLFWwindow* window, int key, int scancode, int action, int mod
glfwSetKeyCallback(window, key_callback);
```
除了按键回调函数之外,我们还能我们自己的函数注册其它的回调。例如,我们可以注册一个回调函数来处理窗口尺寸变化、处理一些错误信息等。我们可以在创建窗口之后,开始游戏循环之前注册各种回调函数。
除了按键回调函数之外,我们还能我们自己的函数注册其它的回调。例如,我们可以注册一个回调函数来处理窗口尺寸变化、处理一些错误信息等。我们可以在创建窗口之后,开始游戏循环之前注册各种回调函数。
## 01-06 纹理
### SOIL
SOIL是简易OpenGL图像库(Simple OpenGL Image Library)的缩写,它支持大多数流行的图像格式,使用起来也很简单,你可以从他们的[主页](http://www.lonesock.net/soil.html)下载。像其它库一样,你必须自己生成**.lib**。你可以使用**/projects**文件夹内的任意一个解决方案(Solution)文件不用担心他们的Visual Studio版本太老你可以把它们转变为新的版本这一般是没问题的。译注用VS2010的时候你要用VC8而不是VC9的解决方案想必更高版本的情况亦是如此来生成你自己的**.lib**文件。你还要添加**src**文件夹里面的文件到你的**includes**文件夹;对了,不要忘记添加**SOIL.lib**到你的链接器选项,并在你代码文件的开头加上`#include <SOIL.h>`。
下面的教程中,我们会使用一张[木箱](img/01/06/container.jpg)的图片。要使用SOIL加载图片我们需要使用它的<fun>SOIL_load_image</fun>函数:
```c++
int width, height;
unsigned char* image = SOIL_load_image("container.jpg", &width, &height, 0, SOIL_LOAD_RGB);
```
函数首先需要输入图片文件的路径。然后需要两个`int`指针作为第二个和第三个参数SOIL会分别返回图片的**宽度**和**高度**到其中。后面我们在生成纹理的时候会用图像的宽度和高度。第四个参数指定图片的**通道**(Channel)数量,但是这里我们只需留为`0`。最后一个参数告诉SOIL如何来加载图片我们只关注图片的`RGB`值。结果会储存为一个很大的char/byte数组。
### 生成纹理
和之前生成的OpenGL对象一样纹理也是使用ID引用的。让我们来创建一个
```c++
GLuint texture;
glGenTextures(1, &texture);
```
<fun>glGenTextures</fun>函数首先需要输入生成纹理的数量,然后把它们储存在第二个参数的`GLuint`数组中(我们的例子中只是一个单独的`GLuint`),就像其他对象一样,我们需要绑定它,让之后任何的纹理指令都可以配置当前绑定的纹理:
```c++
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
```
现在纹理已经绑定了,我们可以使用前面载入的图片数据生成一个纹理了。纹理可以通过<fun>glTexImage2D</fun>来生成:
```c++
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, image);
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
```
函数很长,参数也不少,所以我们一个一个地讲解:
- 第一个参数指定了纹理目标(Target)。设置为<var>GL_TEXTURE_2D</var>意味着会生成与当前绑定的纹理对象在同一个目标上的纹理(任何绑定到<var>GL_TEXTURE_1D</var>和<var>GL_TEXTURE_3D</var>的纹理不会受到影响)。
- 第二个参数为纹理指定多级渐远纹理的级别如果你希望单独手动设置每个多级渐远纹理的级别的话。这里我们填0也就是基本级别。
- 第三个参数告诉OpenGL我们希望把纹理储存为何种格式。我们的图像只有`RGB`值,因此我们也把纹理储存为`RGB`值。
- 第四个和第五个参数设置最终的纹理的宽度和高度。我们之前加载图像的时候储存了它们,所以我们使用对应的变量。
- 下个参数应该总是被设为`0`(历史遗留问题)。
- 第七第八个参数定义了源图的格式和数据类型。我们使用RGB值加载这个图像并把它们储存为`char`(byte)数组,我们将会传入对应值。
- 最后一个参数是真正的图像数据。
当调用<fun>glTexImage2D</fun>时,当前绑定的纹理对象就会被附加上纹理图像。然而,目前只有基本级别(Base-level)的纹理图像被加载了,如果要使用多级渐远纹理,我们必须手动设置所有不同的图像(不断递增第二个参数)。或者,直接在生成纹理之后调用<fun>glGenerateMipmap</fun>。这会为当前绑定的纹理自动生成所有需要的多级渐远纹理。
生成了纹理和相应的多级渐远纹理后,释放图像的内存并解绑纹理对象是一个很好的习惯。
```c++
SOIL_free_image_data(image);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
```
生成一个纹理的过程应该看起来像这样:
```c++
GLuint texture;
glGenTextures(1, &texture);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
// 为当前绑定的纹理对象设置环绕、过滤方式
...
// 加载并生成纹理
int width, height;
unsigned char* image = SOIL_load_image("container.jpg", &width, &height, 0, SOIL_LOAD_RGB);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, image);
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
SOIL_free_image_data(image);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
```
### 纹理单元
你可能会奇怪为什么`sampler2D`变量是个uniform我们却不用<fun>glUniform</fun>给它赋值。使用<fun>glUniform1i</fun>,我们可以给纹理采样器分配一个位置值,这样的话我们能够在一个片段着色器中设置多个纹理。一个纹理的位置值通常称为一个<def>纹理单元</def>(Texture Unit)。一个纹理的默认纹理单元是0它是默认的激活纹理单元所以教程前面部分我们没有分配一个位置值。
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<fun>glBindTexture</fun>一样,我们可以使用<fun>glActiveTexture</fun>激活纹理单元,传入我们需要使用的纹理单元:
```c++
glActiveTexture(GL_TEXTURE0); //在绑定纹理之前先激活纹理单元
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
```
激活纹理单元之后,接下来的<fun>glBindTexture</fun>函数调用会绑定这个纹理到当前激活的纹理单元,纹理单元<var>GL_TEXTURE0</var>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。
!!! Important
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<var>GL_TEXTURE0</var>到<var>GL_TEXTRUE15</var>。它们都是按顺序定义的,所以我们也可以通过<var>GL_TEXTURE0 + 8</var>的方式获得<var>GL_TEXTURE8</var>,这在当我们需要循环一些纹理单元的时候会很有用。
我们仍然需要编辑片段着色器来接收另一个采样器。这应该相对来说非常直接了:
```c++
#version 330 core
...
uniform sampler2D ourTexture1;
uniform sampler2D ourTexture2;
void main()
{
color = mix(texture(ourTexture1, TexCoord), texture(ourTexture2, TexCoord), 0.2);
}
```
最终输出颜色现在是两个纹理的结合。GLSL内建的<fun>mix</fun>函数需要接受两个值作为参数,并对它们根据第三个参数进行线性插值。。如果第三个值是`0.0`,它会返回第一个输入;如果是`1.0`,会返回第二个输入值。`0.2`会返回`80%`的第一个输入颜色和`20%`的第二个输入颜色,即返回两个纹理的混合色。
我们现在需要载入并创建另一个纹理;你应该对这些步骤很熟悉了。记得创建另一个纹理对象,载入图片,使用<fun>glTexImage2D</fun>生成最终纹理。对于第二个纹理我们使用一张[你学习OpenGL时的面部表情](img/01/06/awesomeface.png)图片。
为了使用第二个纹理以及第一个我们必须改变一点渲染流程先绑定两个纹理到对应的纹理单元然后定义哪个uniform采样器对应哪个纹理单元
```c++
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture1);
glUniform1i(glGetUniformLocation(ourShader.Program, "ourTexture1"), 0);
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture2);
glUniform1i(glGetUniformLocation(ourShader.Program, "ourTexture2"), 1);
glBindVertexArray(VAO);
glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);
glBindVertexArray(0);
```
注意,我们使用<fun>glUniform1i</fun>设置uniform采样器的位置值或者说纹理单元。通过<fun>glUniform1i</fun>的设置我们保证每个uniform采样器对应着正确的纹理单元。你应该能得到下面的结果
![](img/01/06/textures_combined.png)
你可能注意到纹理上下颠倒了这是因为OpenGL要求y轴`0.0`坐标是在图片的底部的但是图片的y轴`0.0`坐标通常在顶部。一些图片加载器比如[DevIL](http://openil.sourceforge.net/tuts/tut_10/index.htm)在加载的时候有选项重置y原点但是SOIL没有。SOIL却有一个叫做<fun>SOIL_load_OGL_texture</fun>函数可以使用一个叫做<var>SOIL_FLAG_INVERT_Y</var>的标记加载**并**生成纹理这可以解决我们的问题。不过这个函数用了一些在现代OpenGL中失效的特性所以现在我们仍需坚持使用<fun>SOIL_load_image</fun>,自己做纹理的生成。
所以修复我们的小问题,有两个选择:
1. 我们可以改变顶点数据的纹理坐标,翻转`y`值用1减去y坐标
2. 我们可以编辑顶点着色器来自动翻转`y`坐标,替换`TexCoord`的值为`TexCoord = vec2(texCoord.x, 1.0f - texCoord.y);`。
!!! Attention
上面提供的解决方案仅仅通过一些黑科技让图片翻转。它们在大多数情况下都能正常工作然而实际上这种方案的效果取决于你的实现和纹理所以最好的解决方案是调整你的图片加载器或者以一种y原点符合OpenGL需求的方式编辑你的纹理图像。
如果你编辑了顶点数据,在顶点着色器中翻转了纵坐标,你会得到下面的结果:
![](img/01/06/textures_combined2.png)
如果你看到了一个开心的箱子,你就做对了。你可以对比一下[源代码](http://learnopengl.com/code_viewer.php?code=getting-started/textures_combined),以及[顶点着](http://learnopengl.com/code_viewer.php?type=vertex&code=getting-started/texture)和[片段](http://learnopengl.com/code_viewer.php?type=fragment&code=getting-started/texture)着色器。