IOS 中openGL使用教程3(openGL ES 入门篇 | 纹理贴图(texture)使用)

在这篇文章中,我们将学习如何在openGL中使用纹理贴图。

penGL中纹理可以分为1D,2D和3D纹理,我们在绑定纹理对象的时候需要指定纹理的种类。由于本文将以一张图片为例,因此我们为我们的纹理对象绑定一个GL_TEXTURE_2D的纹理。

本文将分为两个部分,一部分是如何通过图片获取一个2D的纹理,另一部分是如何使用一个纹理。

上一篇中,我们介绍了如何使用shader来绘制一个多边形,本文是基于上一篇的提高,我们也将继续使用shader,对于shader使用不熟的童鞋可以看上一篇

首先我们来看看如何通过图片获取一张2D的纹理。

+ (GLuint)createTextureWithImage:(UIImage *)image{
  //转换为CGImage,获取图片基本参数
CGImageRef cgImageRef = [image CGImage];
GLuint width = (GLuint)CGImageGetWidth(cgImageRef);
GLuint height = (GLuint)CGImageGetHeight(cgImageRef);
CGRect rect = CGRectMake(, , width, height);

  //绘制图片
CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();
void *imageData = malloc(width * height * );
CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(imageData, width, height, , width * , colorSpace, kCGImageAlphaPremultipliedLast | kCGBitmap    ByteOrder32Big);
CGContextTranslateCTM(context, , height);
CGContextScaleCTM(context, 1.0f, -1.0f);
CGColorSpaceRelease(colorSpace);
CGContextClearRect(context, rect);
CGContextDrawImage(context, rect, cgImageRef);
 //纹理一些设置,可有可无
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
  
//生成纹理
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
  GLuint textureID;
  glGenTextures(, &textureID);
  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureID);  
  glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, , GL_RGBA, width, height, , GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, imageData);
  //绑定纹理位置 
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, );
  //释放内存
CGContextRelease(context);
free(imageData); return textureID;
}

获取纹理之后,我们就要开始使用纹理了。

和之前绘制多边形的过程一样,我们要先把参数传入shader中。在绘制多边形时我们只需要传入各个顶点的位置,但为了使用纹理,我们需要把纹理传入shader,

此外,还要传入所使用的纹理的范围(使用纹理的哪一部分来映射)。

Vertex Shader代码如下:

attribute vec4 Position;
attribute vec2 TextureCoords;
varying vec2 TextureCoordsOut; void main(void)
{
//用来展现纹理的多边形顶点
gl_Position = Position;
//表示使用的纹理的范围的顶点,因为是2D纹理,所以用vec2类型
TextureCoordsOut = TextureCoords;
}

Fragment Shader代码如下:

precision mediump float;

uniform sampler2D Texture;
varying vec2 TextureCoordsOut; void main(void)
{
//获取纹理的像素
vec4 mask = texture2D(Texture, TextureCoordsOut);
gl_FragColor = vec4(mask.rgb, 1.0);
}

注意:

attribute属性只能通过Vertex Shader传入,再传给Fragment Shader,而uniform属性可以直接传入Fragment Shader。

同理的,与绘制多边形的过程一样,我们要编译shader,生成一个glProgram。不同的是,这次我们要传入着色器程序的参数有三个

  GLuint fragmentShader = [self compileShader:@"MTShaderFragment"
withType:GL_FRAGMENT_SHADER];
_glProgram = glCreateProgram();
glAttachShader(_glProgram, vertexShader);
glAttachShader(_glProgram, fragmentShader);
glLinkProgram(_glProgram);
glUseProgram(_glProgram); _positionSlot = glGetAttribLocation(_glProgram, "Position");
  //uniform类型的参数获取方式不同
_textureSlot = glGetUniformLocation(_glProgram, "Texture");
_textureCoordsSlot = glGetAttribLocation(_glProgram, "TextureCoords");

接下来就到了最后一步,将纹理“贴”到多边形上。

首先将纹理传入,激活索引为1的纹理。表示接下来的操作都是针对纹理1

glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
//载入纹理
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, _textureID);
//为当前程序对象指定Uniform变量的值,参数1代表使用的新值(GL_TEXTURE1)
glUniform1i(_textureSlot, );

在指定区域绘制纹理。

注意:用于表示纹理范围时的坐标表示方式与UIKit和openGL的坐标都不同,范围从(0,0)左下到(1,1)右上。

//纹理使用范围顶点
const GLfloat texCoords[] = {
, ,//左下
, ,//右下
, ,//左上
, ,//右上
};
glVertexAttribPointer(_textureCoordsSlot, , GL_FLOAT, GL_FALSE, , texCoords);
glEnableVertexAttribArray(_textureCoordsSlot); //绘图区域顶点
const GLfloat vertices[] = {
-, -, , //左下
, -, , //右下
-, , , //左上
, , }; //右上 glVertexAttribPointer(_positionSlot, , GL_FLOAT, GL_FALSE, , vertices);
glEnableVertexAttribArray(_positionSlot); const GLubyte indices[] = {
,,,
,,
}; glDrawElements(GL_TRIANGLES, sizeof(indices)/sizeof(indices[]), GL_UNSIGNED_BYTE, indices); [_context presentRenderbuffer:GL_RENDERBUFFER];

下一篇我们会讲解如何进行一些动态的操作和简单滤镜,让手指划过的区域变成灰色。

上一篇:Python串口编程


下一篇:OpenGL ES: 纹理采样 texture sample