OpenGL学习 将不同纹理映射到不同面上

OpenGL学习:第六课(将不同纹理映射到不同面上)

OpenGL可以把纹理映射到指定的图形的表面上。简单一点的,就是给平面映射纹理,比如一个四边形,一个长方体的6个面,都可以指定位图作为纹理映射到各个面上。

关于将一个位图作为纹理映射到某个或者多个面上,可以学习Jeff Molofee的OpenGL系列教程。

对于指定的多个纹理,要根据自己的需要映射到不同的面上,需要对位图创建一个数组,用来存储位图的名称,然后在初始化OpenGL的时候,可以读取这些位图,然后生成多个纹理存储到一个纹理数组中,接着就可以指定绘制的某个面,对该指定的面进行纹理映射。

下面,在的Jeff Molofee教程的第六课的基础上,实现对6个面分别进行不同的纹理映射。

准备工作就是制作6幅不同的位图,如图所示:

OpenGL学习 将不同纹理映射到不同面上_第1张图片

关键代码及其说明如下。

创建全局纹理数组

GLuint texture[6];   // 创建一个全局的纹理数组,用来存储将位图转换之后得到的纹理,对应于立方体的6个面

加载位图文件

加载位图,也就是把位图读取到内存空间,实现纹理的创建,加载位图的函数说明一下:

AUX_RGBImageRec *LoadBMP(char *Filename)    // 根据位图文件的名称进行加载
{
FILE *File=NULL;        // 文件指针

if (!Filename)         // 如果没有指定位图文件名称就返回NULL
{
   return NULL;        
}

File=fopen(Filename,"r");       // 根据指定的位图文件名称,打开该位图文件

if (File)           // 如果位图文件存在
{
fclose(File);         // 因为只是需要判断问题是否存在,而不需要对位图文件进行写操作,所以关闭位图文件
return auxDIBImageLoad(Filename);   // 其实,只需要一个真正存在的位图文件的名称,实现加载位图文件,并返回一个指针
}

return NULL;          // 位图文件加载失败就返回NULL
}

上面实现加载位图的函数中,AUX_RGBImageRec是glaux.h中定义的类型,该类型的定义如下所示:

/*
** RGB Image Structure
*/

typedef struct _AUX_RGBImageRec {
    GLint sizeX, sizeY;
    unsigned char *data;
} AUX_RGBImageRec;

首先,AUX_RGBImageRec类型是一个RGB图像结构类型。该结构定义了三个成员:

sizeX —— 图像的宽度;
sizeY —— 图像的高度;
data; —— 图形所包含的数据,其实也就是该图形在内存中的像素数据的一个指针。

AUX_RGBImageRec类型的变量描述了一幅图像的特征。

上述函数中,调用了glaux.h库文件中的auxDIBImageLoad函数,其实它是一个宏,函数原型为auxRGBImageLoadW(LPCWSTR)或者auxRGBImageLoadA(LPCSTR),可以在该库文件中找到它的定义,如下所示:

/* AUX_RGBImageRec * APIENTRY auxRGBImageLoad(LPCTSTR); */
#ifdef UNICODE
#define auxRGBImageLoad auxRGBImageLoadW
#else
#define auxRGBImageLoad auxRGBImageLoadA
#endif
AUX_RGBImageRec * APIENTRY auxRGBImageLoadA(LPCSTR);
AUX_RGBImageRec * APIENTRY auxRGBImageLoadW(LPCWSTR);

#ifdef UNICODE
#define auxDIBImageLoad auxDIBImageLoadW
#else
#define auxDIBImageLoad auxDIBImageLoadA
#endif
AUX_RGBImageRec * APIENTRY auxDIBImageLoadA(LPCSTR);
AUX_RGBImageRec * APIENTRY auxDIBImageLoadW(LPCWSTR);

宏auxDIBImageLoad实现的功能就是:根据指定的位图名称,将该位图的信息加载到内存中,以便用来创建成为纹理。

创建纹理并加载纹理

用于创建并加载纹理的函数为LoadGLTextures,实现如下所示:

int LoadGLTextures()         // 根据加载的位图创建纹理
{
int Status=FALSE;         // 指示纹理创建是否成功的标志

AUX_RGBImageRec *TextureImage[6];     // 创建一个纹理图像数组,这里指定数组大小为6

memset(TextureImage,0,sizeof(void *)*6);          // 初始化纹理图像数组,为其分配内存

char *pictures[] = {// 创建一个位图名称数组,对应6幅位图
"Data/No1.bmp",
   "Data/No2.bmp",
   "Data/No3.bmp",
   "Data/No4.bmp",
   "Data/No5.bmp",
   "Data/No6.bmp"
};
for(int i=0; i<6; i++)// 遍历位图名称数组,根据位图名称分别生成
{
if (TextureImage[i]=LoadBMP(pictures[i]))// 加载位图i成功,修改状态标志变量Status为TRUE
   {
    Status=TRUE;        

glGenTextures(1, &texture[i]);     // 为第i个位图创建纹理
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[i]);// 将生成的纹理的名称绑定到指定的纹理上
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, TextureImage[i]->sizeX, TextureImage[i]->sizeY, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, TextureImage[i]->data);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);
   }

   if (TextureImage[i])         // 释放位图数组占用的内存空间
{
if (TextureImage[i]->data)      
    {
     free(TextureImage[i]->data);   
    }

    free(TextureImage[i]);       
   }
}
return Status;          // 创建纹理并加载,返回成功或者失败的标志Status
}

上述函数是创建和加载纹理的核心实现。

1、glGenTextures函数

其中,调用了glGenTextures函数,查看MSDN可以看到,声明如下所示:

void glGenTextures(
GLsizein,        
GLuint *textures
);

函数参数的含义:

n—— 生成的纹理的名称的个数;

textures—— 生成的纹理名称所存储位置的指针,也就是一个纹理数组的内存地址,或者说是数组首元素的内存地址。

函数被调用,会生成一系列纹理的名字,并存储到指定的数组中。

2、glBindTexture函数

glBindTexture函数实现了将调用glGenTextures函数生成的纹理的名字绑定到对应的目标纹理上。该函数的声明如下所示:

void glBindTexture(
GLenumtarget
GLuinttexture
);

函数参数的含义:

target—— 纹理被绑定的目标,它只能取值GL_TEXTURE_1D或者GL_TEXTURE_2D;

texture—— 纹理的名称,并且,该纹理的名称在当前的应用中不能被再次使用。

3、glTexImage2D函数

调用glTexImage2D函数,用来指定二维纹理图像。该函数的声明如下所示:

void glTexImage2D(
GLenumtarget,      
GLintlevel,        
GLintcomponents,   
GLsizeiwidth,      
GLsizeiheight,     
GLintborder,       
GLenumformat,      
GLenumtype,        
const GLvoid*pixels
);

函数参数的含义:

target—— 指定目标纹理,必须为GL_TEXTURE_2D;

level—— 指定图像级别的编号,0表示基本图像,其它可以参考MSDN;

components—— 纹理中颜色组件的编号,可是是1或2或3或4;

width—— 纹理图像的宽度;

height—— 纹理图像的高度;

border—— 纹理图像的边框宽度,必须是0或1;

format—— 指定像素数据的格式,一共有9个取值:GL_COLOR_INDEX、GL_RED、GL_GREEN、GL_BLUE、GL_ALPHA、GL_RGB、GL_RGBA、GL_BGR_EXT、GL_BGRA_EXT、GL_LUMINANCE、GL_LUMINANCE_ALPHA ,具体含义可以参考MSDN;

type—— 像素数据的数据类型,取值可以为GL_UNSIGNED_BYTE, GL_BYTE, GL_BITMAP, GL_UNSIGNED_SHORT, GL_SHORT, GL_UNSIGNED_INT, GL_INT, and GL_FLOAT;

pixels—— 内存中像素数据的指针。

4、glTexParameteri函数

glTexParameteri函数或者glTexParameterf函数用来设置纹理参数,声明如下所示:

void glTexParameterf(
GLenumtarget,
GLenumpname,
GLfloatparam
);

void glTexParameteri(
GLenumtarget,
GLenumpname,
GLintparam  
);

函数参数的含义:

target—— 目标纹理,必须为GL_TEXTURE_1D或GL_TEXTURE_2D;

pname—— 用来设置纹理映射过程中像素映射的问题等,取值可以为:GL_TEXTURE_MIN_FILTER、GL_TEXTURE_MAG_FILTER、GL_TEXTURE_WRAP_S、GL_TEXTURE_WRAP_T,详细含义可以查看MSDN;

param—— 实际上就是pname的值,可以参考MSDN。

另外,该类函数还有两个:

void glTexParameterfv(
GLenumtarget,       
GLenumpname,        
const GLfloat*params
);

void glTexParameteriv(
GLenumtarget,     
GLenumpname,      
const GLint*params
);

上述程序中调用如下:

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);

功能就是实现线形滤波的功能,当纹理映射到图形表面以后,如果因为其它条件的设置导致纹理不能更好地显示的时候,进行过滤,按照指定的方式进行显示,可能会过滤掉显示不正常的纹理像素。

纹理映射过程

纹理映射的过程是在DrawGLScene函数中实现的,也就是在绘制图形的过程中,直接进行我呢里映射,或者称为,为指定的平面贴纹理,DrawGLScene函数实现如下所示:

int DrawGLScene(GLvoid)        
{
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glLoadIdentity();        
glTranslatef(0.0f,0.0f,-5.0f);

glRotatef(xrot,1.0f,0.0f,0.0f);
glRotatef(yrot,0.0f,1.0f,0.0f);
glRotatef(zrot,0.0f,0.0f,1.0f);


  // Front Face
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[0]);//   选择第一个纹理texture[0],进行贴纹理
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f);
   glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f);
   glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f);
   glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f);
glEnd();

  // Back Face
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[1]);//   选择第二个纹理texture[1],进行贴纹理
glBegin(GL_QUADS);
   glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);
   glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f);
   glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f);
   glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f);
glEnd();

  // Top Face
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[2]);//   选择第三个纹理texture[2],进行贴纹理
glBegin(GL_QUADS);
   glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f);
   glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f);
   glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f);
   glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f);
glEnd();

  // Bottom Face
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[3]);//   选择第四个纹理texture[3],进行贴纹理
glBegin(GL_QUADS);
   glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);
   glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f);
   glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f);
   glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f);
glEnd();

  // Right face
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[4]);//   选择第五个纹理texture[4],进行贴纹理
glBegin(GL_QUADS);
   glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f);
   glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f, 1.0f, -1.0f);
   glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f);
   glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f);
glEnd();

  // Left Face
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[5]);//   选择第六个纹理texture[5],进行贴纹理
glBegin(GL_QUADS);
   glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);
   glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f);
   glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f);
   glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f);
glEnd();

xrot+=0.3f;
yrot+=0.2f;
zrot+=0.4f;
return TRUE;         
}

因为,通过前面的过程,已经将位图加载并创建和加载纹理成功,纹理数组已经存在于内存之中,调用上述函数实现纹理映射,即,从内存中取出指定的纹理,将其映射到立方体的指定的面上。

上述函数中调用了glTexCoord2f函数,设置纹理坐标,该函数的声明如下所示:

void glTexCoord2f(
GLfloats,
GLfloatt
);

glTexCoord2f 的第一个参数是X坐标,当s=0.0f 时是纹理的左侧,s=0.5f 时是纹理的中点,s=1.0f 时是纹理的右侧。 glTexCoord2f 的第二个参数是Y坐标,t=0.0f 是纹理的底部,t=0.5f 是纹理的中点, t=1.0f 是纹理的顶部。

上述函数在为前面那个面映射纹理的时候调用如下:

// Front Face
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[0]);
glBegin(GL_QUADS);
   glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f);
   glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f, 1.0f);
   glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f, 1.0f, 1.0f);
   glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f);
glEnd();

其中:

glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);表示将纹理texture[0]的左下角坐标(0.0f, 0.0f)映射到立方体前面那个面的顶点(-1.0f, -1.0f, 1.0)上;

glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);表示将纹理texture[0]的右下角坐标(1.0f, 0.0f)映射到立方体前面那个面的顶点(1.0f, -1.0f, 1.0f)上;

glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);表示将纹理texture[0]的右上角坐标(1.0f, 1.0f)映射到立方体前面那个面的顶点(1.0f, 1.0f, 1.0f)上;

glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);表示将纹理texture[0]的左上角坐标(0.0f, 1.0f)映射到立方体前面那个面的顶点(-1.0f, 1.0f, 1.0f)上。

这样,纹理texture[0]就被映射到了立方体前面那个面上。

纹理映射结果

为了使立方体能够运动起来,对立方体进行累的旋转变换,而且,定义了三个全局变量:

GLfloat xrot;    // 沿着x旋转的变量
GLfloat yrot;    // 沿着y旋转的变量
GLfloat zrot;   // 沿着z旋转的变量

初始化都为0,然后,在每次调用DrawGLScene函数的时候,改变x、y、z的分量值,在DrawGLScene函数中如下所示:

xrot+=0.3f;
yrot+=0.2f;
zrot+=0.4f;

在DrawGLScene函数中还要执行旋转变换:

glRotatef(xrot,1.0f,0.0f,0.0f);
glRotatef(yrot,0.0f,1.0f,0.0f);
glRotatef(zrot,0.0f,0.0f,1.0f);

每次重绘都在改变旋转轴,所以我们绘制的立方体能够动起来,看到各个进行纹理映射的面的效果,如图所示:

OpenGL学习 将不同纹理映射到不同面上_第2张图片

先学习到这里吧。

转自:http://write.blog.csdn.net/postedit


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