OpenGL学习（七）纹理映射

标签：opengl 纹理

纹理映射

    一m*n的像素数组，我们并不将其看做有离散元素构成的数组，而是将其视作一个连续数组。该数组中的任意一点通过变量s和t来定义。则每个坐标(s,t)都对应一个像素值。现在考虑一个三维空间中的一个几何对象。其表面上的每一点都对应于三维世界坐标系中的一个坐标(x,y,z),如果能通过一对函数映射将对象坐标系的每一点(x,y,z)与纹理坐标中的一点(s,t)建立关联，则可用纹理图像中的颜色或灰度值来确定对象表面上可见点的颜色。

    OpenGL对此问题的解决方法是强制应用程序为每个顶点都定义纹理坐标。然后插值。

纹理图的创建

    void glTexImage2D(GLenum target,GLint level,GLint iformat,

                        GLsizei width,GLsizei height,GLint border,

                        GLenum format,GLenum type,GLvoid* texels)

    //该函数依据类型为type,格式为format的数组texels创建一个二维的大小为height*width的纹理。该纹理的边界被指定为b个纹理元宽。图像的数据格式为iformat。level用于多级渐进纹理。

    使用纹理前先开启该功能:

            glEnable(GL_TEXTURE_2D);

    注：纹理图像的维数必须为2的整数次幂。

    同理创建一维纹理和三维纹理也是用一样的方式glTexImage1D()和glTexImage3D().

纹理坐标

    纹理坐标也是OpenGL状态的一部分。与顶点一样，其内部形式也是四维的：

        void glTexCoord<1234>(sifd)(type scoord,.....)

        void glTexCoord<1234>(sifd)v(type* v)

      二维情况下，我们假定glTexCoord()指定的纹理元素组在一个连续矩形中，该矩形中的任意一点的为奴隶坐标都位于区间(0,1)内。所以左下角坐标为(0,0)，右上角坐标为(1,1)

纹理参数

    void glTexParameter<if>(GLenum target,GLenum name,type value)

    void glTexParamer<if>v(GLenum target,GLenum name,type value)

    //target为GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D或GL_TEXTURE_3D，将参数name设为true

    这些必要的参数决定了当s,t,r或q的值超过(0,1)时做何处理以及如何运用采样和滤波

    对于超出(0,1)的有两种处理方式：

    GL_REPEATE:若该值为正，则直接使用其小数部分，若为负，则取其与其相加为正的最小整数。

    GL_CLAMP:若为负，强制取0，若超过1，强制取1。

    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEATE)

    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEATE)

   glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_NEAREST);

   glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST); 

绘制一个旋转的纹理立方体：

#include <GL/glut.h>

	GLfloat vertices[][3] = {{-1.0,-1.0,-1.0},{1.0,-1.0,-1.0},
	{1.0,1.0,-1.0}, {-1.0,1.0,-1.0}, {-1.0,-1.0,1.0}, 
	{1.0,-1.0,1.0}, {1.0,1.0,1.0}, {-1.0,1.0,1.0}};

	GLfloat colors[][4] = {{0.0,0.0,0.0,0.5},{1.0,0.0,0.0,0.5},
	{1.0,1.0,0.0,0.5}, {0.0,1.0,0.0,0.5}, {0.0,0.0,1.0,0.5}, 
	{1.0,0.0,1.0,0.5}, {1.0,1.0,1.0,0.5}, {0.0,1.0,1.0,0.5}};

void polygon(int a, int b, int c , int d)
{

/* draw a polygon via list of vertices */

 	glBegin(GL_POLYGON);
		glColor4fv(colors[a]);
		glTexCoord2f(0.0,0.0); 
		glVertex3fv(vertices[a]);
		glColor4fv(colors[b]); 
		glTexCoord2f(0.0,1.0); 
		glVertex3fv(vertices[b]);
		glColor4fv(colors[c]); 
		glTexCoord2f(1.0,1.0); 
		glVertex3fv(vertices[c]);
		glColor4fv(colors[d]); 
		glTexCoord2f(1.0,0.0); 
		glVertex3fv(vertices[d]);
	glEnd();
																										}

void colorcube(void)
{

/* map vertices to faces */

	polygon(0,3,2,1);
	polygon(2,3,7,6);
	polygon(3,0,4,7);
	polygon(1,2,6,5);
	polygon(4,5,6,7);
	polygon(5,4,0,1);
}

static GLfloat theta[] = {0.0,0.0,0.0};
static GLint axis = 2;

void display(void)
{
/* display callback, clear frame buffer and z buffer,
   rotate cube and draw, swap buffers */

 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
	glLoadIdentity();
	glRotatef(theta[0], 1.0, 0.0, 0.0);
	glRotatef(theta[1], 0.0, 1.0, 0.0);
	glRotatef(theta[2], 0.0, 0.0, 1.0);

 	colorcube();


	glutSwapBuffers();
}

void spinCube()
{

/* Idle callback, spin cube 2 degrees about selected axis */

	theta[axis] += 0.1;
	if( theta[axis] > 360.0 ) theta[axis] -= 360.0;
	/* display(); */
	glutPostRedisplay();
}

void mouse(int btn, int state, int x, int y)
{

/* mouse callback, selects an axis about which to rotate */

	if(btn==GLUT_LEFT_BUTTON && state == GLUT_DOWN) axis = 0;
	if(btn==GLUT_MIDDLE_BUTTON && state == GLUT_DOWN) axis = 1;
	if(btn==GLUT_RIGHT_BUTTON && state == GLUT_DOWN) axis = 2;
}

void myReshape(int w, int h)
{
    glViewport(0, 0, w, h);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    if (w <= h)
        glOrtho(-2.0, 2.0, -2.0 * (GLfloat) h / (GLfloat) w,
            2.0 * (GLfloat) h / (GLfloat) w, -10.0, 10.0);
    else
        glOrtho(-2.0 * (GLfloat) w / (GLfloat) h,
            2.0 * (GLfloat) w / (GLfloat) h, -2.0, 2.0, -10.0, 10.0);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
}

void key(unsigned char k, int x, int y)
{
	if(k == ‘1‘) glutIdleFunc(spinCube);
	if(k == ‘2‘) glutIdleFunc(NULL);
}

void
main(int argc, char **argv)
{
   GLubyte image[64][64][3];
   int i, j, c;
   for(i=0;i<64;i++)
   {
     for(j=0;j<64;j++)
     {
       c = ((((i&0x8)==0)^((j&0x8))==0))*255;
       image[i][j][0]= (GLubyte) c;
       image[i][j][1]= (GLubyte) c;
       image[i][j][2]= (GLubyte) c;
     }
   }
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH);
    glutInitWindowSize(500, 500);
    glutCreateWindow("colorcube");

/* need both double buffering and z buffer */

	glutReshapeFunc(myReshape);
	glutDisplayFunc(display);
	glutIdleFunc(spinCube);
 	glutMouseFunc(mouse);
	glutKeyboardFunc(key);
	glClearColor(1.0,1.0,1.0,1.0);
	glEnable(GL_DEPTH_TEST);
	glEnable(GL_TEXTURE_2D);

   glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,3,64,64,0,GL_RGB,GL_UNSIGNED_BYTE, image);
   glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_S,GL_CLAMP);
   glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_T,GL_CLAMP);
   glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_NEAREST);
   glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST); 

    glutMainLoop();
}

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