4.带纹理的正方形

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这一篇我将会详细的讲纹理(Texture),本节课讲的是2D纹理,后续教程还有3D纹理立体纹理

纹理不仅能用来显示在几何体上,还可以纹理传输数据给着色器,例如法线贴图等

纹理映射

如果想给三角形线上纹理,我们得让他们都顶点位置纹理坐标对应。可能我这一篇没有讲清楚,可以看看这篇

4.带纹理的正方形_第1张图片
图片的纹理坐标

上图是一个图片的纹理坐标,左上角为原点(0,0),纹理坐标取值为[0-1]

上一篇说过,一个正方形由两个直角三角形组成
4.带纹理的正方形_第2张图片
正方形

两个直角三角形对应纹理坐标
4.带纹理的正方形_第3张图片
纹理坐标

使用纹理之前,我们需要把之前的着色器换成带纹理的TextureShader着色器

    //带纹理坐标的着色器
    private TextureShader shader;
    

我们先画正方形左边的直角三角形,声明它的顶点数组

float vertex[]={
            -2,2,0,
            -2,-2,0,
            2,-2,0,
            
        };

再声明一个对应顶点数组纹理数组,因为纹理是二维的所以不需要z轴

float texcoor[]={
            0,0,
            0,1,
            1,1
        };

现在我们有了顶点数组纹理坐标我们把他保存在Mesh类中

        mesh=new Mesh();
        //设置顶点数组
        mesh.setVertex(vertex);
        //设置纹理坐标数组
        mesh.setTextureCoord(texcoor);

Bitmap类无法直接使用,需要转换成Texture2D类,使用Texture2D中的静态方法Texture2D.create来创建一个纹理

        //获取Bitmap图片
        Bitmap bitmap=BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.ic_launcher);
        Texture2D texture=Texture2D.create(bitmap);
        //记得释放Bitmap
        bitmap.recycle();

Bitmap如果不需要可以释放,释放不影响纹理,纹理照样可以使用

有了纹理,现在我们可以把纹理传给着色器,并且初始化几何体

        //初始化带纹理着色器
        shader=new TextureShader();
        shader.setTexture(texture);

        geometry=new Geometry(mesh);
        //设置着色器
        geometry.setShader(shader);
        //初始化位置
        geometry.genMatrix();
        geometry.translate(0,0,0);

做好一切准备后,把几何体加入到渲染列表

    //绘画函数
    @Override
    public void draw(Rendering rendering)
    {
        //获取视图类
        ViewPort viewport=rendering.getViewport();
        //设置摄像机
        viewport.setCameraPosition(0,0,10);
        viewport.setCameraLook(0,0,0);
        viewport.setCameraUp(0,1,0);
        
        //把几何体加入到渲染列表
        rendering.addGeometry(geometry);
        
    }

运行一下试试?

4.带纹理的正方形_第4张图片
运行效果

纹理成功显示出来了,现在我们把正方形顶点数组完整的写入

        //顶点数组
        float vertex[]={
            -2,2,0,
            -2,-2,0,
            2,-2,0,
            
            -2,2,0,
            2,-2,0,
            2,2,0,
        };
        
        //纹理坐标数组
        float texcoor[]={
            0,0,
            0,1,
            1,1,
            
            0,0,
            1,1,
            1,0
        };

运行效果

4.带纹理的正方形_第5张图片
运行效果

不使用记得调用texture.delete()删除纹理

注意!本库如果一个类中有delete方法,说明这个类如果不需要了记得调用delete方法!释放内存,否则可能会内存溢出

纹理过滤

简单的说,一个就是像素化(大名鼎鼎的Mc就是用的这个),一个是抗锯齿比较模糊的(这个比上面那个速度慢)

NEAREST过滤

        texture.setMinFilter(Texture2D.Filter.NEAREST);
        texture.setMagFilter(Texture2D.Filter.NEAREST);
4.带纹理的正方形_第6张图片
运行效果

LINEAR过滤

        texture.setMinFilter(Texture2D.Filter.LINEAR);
        texture.setMagFilter(Texture2D.Filter.LINEAR);
4.带纹理的正方形_第7张图片
运行效果

Mipmap

简单的来说就是,远距离用小图,近距离用大图,目前只支持自动生成Mipmap(自行设置懒得弄,等后面版本更新)

程序会自动生成比纹理图尺寸小的纹理,增加内存,但是会提高绘画效率,牺牲这一点内存也值得
4.带纹理的正方形_第8张图片
Mipmap

如何生成Mipmap纹理? 很简单只需要把过滤方式修改为以下几种,程序会自动生成Mipmap

LINEAR_MIPMAP_LINEAR:远近都使用LINEAR过滤

NEAREST_MIPMAP_NEAREST:远近都使用NEAREST过滤

LINEAR_MIPMAP_NEAREST:近处使用LINEAR过滤,远处使用NEAREST过滤

NEARST_MIPMAP_LINEAR:近处使用NEARST过滤,远处使用LINEAR```过滤

        texture.setMagFilter(Texture2D.Filter.LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
        texture.setMinFilter(Texture2D.Filter.LINEAR_MIPMAP_LINEAR);

纹理采样

我们之前的纹理坐标是[0, 0][1, 1],那如果我们把纹理坐标设置在范围之外会发生什么?默认是循环采样纹理,如下图

        //纹理坐标数组
        float texcoor[]={
            0,0,
            0,4,
            4,4,
            
            0,0,
            4,4,
            4,0
        };
4.带纹理的正方形_第9张图片
运行效果

默认是重复采样纹理,我们可以用Texture2D类中的两个方法设置不同的采样模式

setStretchS:超过S(X轴)该如何采样
setStretchT:超过T(Y轴)该如何采样

REPEAT(默认)
重复采样纹理

        texture.setStretchS(Texture2D.Stretch.REPEAT);
        texture.setStretchT(Texture2D.Stretch.REPEAT);
4.带纹理的正方形_第10张图片
REPEAT模式(默认)

MIRRORED_REPEAT
REPEAT效果差不多,只不过是镜像采样,因为这个纹理机器人左右对称,所以看起来好像只有上下镜像.

        texture.setStretchS(Texture2D.Stretch.MIRRORED_REPEAT);
        texture.setStretchT(Texture2D.Stretch.MIRRORED_REPEAT);
4.带纹理的正方形_第11张图片
MIRRORED_REPEAT

CLAMP_TO_EDGE
如果纹理坐标超过1则超过的坐标按1采样纹理,如果坐标低于0则按照0坐标采样纹理。

4.带纹理的正方形_第12张图片
CLAMP_TO_EDGE

借用一下别人的图,OpenGL ES不支持最后一种采样模式图片原文链接

4.带纹理的正方形_第13张图片
采样模式

纹理透明

实际上这个纹理是透明的,但是显示并不是透明的。我们只需要把普通渲染队列修改到透明渲染队列就可以实现透明

        //把几何体加入到透明渲染列表
        rendering.addAlphaGeometry(geometry);

4.带纹理的正方形_第14张图片
透明渲染队列

案例代码

public class MainActivity extends Activity implements DrawRenderer
{
    //渲染控件类
    private GameView gameview;
    //网格
    private Mesh mesh;
    //带纹理坐标的着色器
    private TextureShader shader;
    //几何体
    private Geometry geometry;
    
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState)
    {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        gameview=new GameView(this);
        gameview.setDrawRenderer(this);
        setContentView(gameview);
        
    }
    
    //初始化
    @Override
    public void SurfaceCreated(Rendering rendering)
    {
        //设置背景颜色为白色
        rendering.setColor(new ColorRGBA(1,1,1,1));
    
        //顶点数组
        float vertex[]={
            -2,2,0,
            -2,-2,0,
            2,-2,0,
            
            -2,2,0,
            2,-2,0,
            2,2,0,
        };
        
        //纹理坐标数组
        float texcoor[]={
            0,0,
            0,1,
            1,1,
            
            0,0,
            1,1,
            1,0
        };
        
        mesh=new Mesh();
        //设置顶点数组
        mesh.setVertex(vertex);
        //设置纹理坐标数组
        mesh.setTextureCoord(texcoor);
        
        //获取Bitmap图片
        Bitmap bitmap=BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.ic_launcher);
        Texture2D texture=Texture2D.create(bitmap);
        //设置过滤模式
        texture.setMagFilter(Texture2D.Filter.LINEAR);
        texture.setMinFilter(Texture2D.Filter.LINEAR);
        //如果Texture不使用了
        //记得删除释放空间
        //texture.delete();
        
        //记得释放Bitmap
        bitmap.recycle();
        
        //初始化带纹理着色器
        shader=new TextureShader();
        //把纹理传给着色器
        shader.setTexture(texture);
        
        geometry=new Geometry(mesh);
        //设置着色器
        geometry.setShader(shader);
        //初始化位置
        geometry.genMatrix();
        geometry.translate(0,0,0);
    }

    //绘画函数
    @Override
    public void draw(Rendering rendering)
    {
        //获取视图类
        ViewPort viewport=rendering.getViewport();
        //设置摄像机
        viewport.setCameraPosition(0,0,10);
        viewport.setCameraLook(0,0,0);
        viewport.setCameraUp(0,1,0);
        
        //把几何体加入到渲染列表
        rendering.addGeometry(geometry);
        
    }

    //改变宽高调用
    @Override
    public void SurfaceChanged(Rendering rendering, int width, int heigth)
    {
        
    }
    
    
}

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