我们可以为每个顶点添加颜色来增加图形的细节，从而创建出有趣的图像。但是，如果想让图形看起来更真实，我们就必须有足够多的顶点，从而指定足够多的颜色。这将会产生很多额外开销，因为每个模型都会需求更多的顶点，每个顶点又需求一个颜色属性。
纹理
这时候就需要用到纹理，纹理是一个2D图片（甚至也有1D和3D的纹理），它可以用来添加物体的细节；
你可以想象纹理是一张绘有砖块的纸，无缝折叠贴合到你的3D的房子上，这样你的房子看起来就像有砖墙外表了。因为我们可以在一张图片上插入非常多的细节，这样就可以让物体非常精细而不用指定额外的顶点。
纹理坐标
为了能够把纹理映射(Map)到三角形上，我们需要指定三角形的每个顶点各自对应纹理的哪个部分。这样每个顶点就会关联着一个纹理坐标(Texture Coordinate)。
纹理坐标在x和y轴上，范围为0到1之间（注意我们使用的是2D纹理图像）。使用纹理坐标获取纹理颜色叫做采样(Sampling)。纹理坐标起始于(0, 0)，也就是纹理图片的左下角，终始于(1, 1)，即纹理图片的右上角。
注意：纹理坐标和顶点坐标不同，没有负数。是在图片的左下角开始为原点。
顶点坐标是在中间位置为原点。
纹理坐标的看起来像这样的：
float texCoords[] = {
0.0f, 0.0f, // 左下角
1.0f, 0.0f, // 右下角
0.5f, 1.0f // 上中
};
纹理环绕
因为纹理都是从（0，0）到（1，1），那如果超过这个坐标的之外的会发生什么？OpenGL默认是重复这个纹理图像，不过OpenGL也有给了我们更多的选择：
前面提到的每个选项都可以使用glTexParameter*函数对单独的一个坐标轴设置（s、t（如果是使用3D纹理那么还有一个r）它们和x、y、z是等价的）：
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_MIRRORED_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_MIRRORED_REPEAT);
第一个参数：指定了纹理目标；我们使用的是2D纹理，因此纹理目标是GL_TEXTURE_2D。
第二个参数：指定设置的选项与应用的纹理轴。我们打算配置的是WRAP选项，并且指定S和T轴。
第三个参数：传递一个环绕方式(Wrapping)，在这个例子中OpenGL会给当前激活的纹理设定纹理环绕方式为GL_MIRRORED_REPEAT。
如果我们选择GL_CLAMP_TO_BORDER选项，我们还需要指定一个边缘的颜色。这需要使用glTexParameter函数的fv后缀形式，用GL_TEXTURE_BORDER_COLOR作为它的选项，并且传递一个float数组作为边缘的颜色值：
float borderColor[] = { 1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f };
glTexParameterfv(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_BORDER_COLOR, borderColor);
纹理过滤
纹理坐标不依赖于分辨率(Resolution)，它可以是任意浮点值，所以OpenGL需要知道怎样将纹理像素(Texture Pixel，也叫Texel)。
你可以想象你打开一张.jpg格式图片，不断放大你会发现它是由无数像素点组成的，这个点就是纹理像素；注意不要和纹理坐标搞混，纹理坐标是你给模型顶点设置的那个数组，OpenGL以这个顶点的纹理坐标数据去查找纹理图像上的像素，然后进行采样提取纹理像素的颜色。
邻近过滤
GL_NEAREST（也叫邻近过滤，Nearest Neighbor Filtering）是OpenGL默认的纹理过滤方式。当设置为GL_NEAREST的时候，OpenGL会选择中心点最接近纹理坐标的那个像素。下图中你可以看到四个像素，加号代表纹理坐标。左上角那个纹理像素的中心距离纹理坐标最近，所以它会被选择为样本颜色：
线性过滤
GL_LINEAR（也叫线性过滤，(Bi)linear Filtering）它会基于纹理坐标附近的纹理像素，计算出一个插值，近似出这些纹理像素之间的颜色。一个纹理像素的中心距离纹理坐标越近，那么这个纹理像素的颜色对最终的样本颜色的贡献越大。下图中你可以看到返回的颜色是邻近像素的混合色：
那么我看下这两种在使用图片的时候回有什么样的视觉效果：
GL_NEAREST产生了颗粒状的图案，我们能够清晰看到组成纹理的像素，而GL_LINEAR能够产生更平滑的图案，很难看出单个的纹理像素。
当进行放大(Magnify)和缩小(Minify)操作的时候可以设置纹理过滤的选项，比如你可以在纹理被缩小的时候使用邻近过滤，被放大时使用线性过滤。我们需要使用glTexParameter*函数为放大和缩小指定过滤方式。这段代码看起来会和纹理环绕方式的设置很相似：
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
多级渐远纹理
想象一下，假设我们有一个包含着上千物体的大房间，每个物体上都有纹理。有些物体会很远，但其纹理会拥有与近处物体同样高的分辨率。由于远处的物体可能只产生很少的片段，OpenGL从高分辨率纹理中为这些片段获取正确的颜色值就很困难，因为它需要对一个跨过纹理很大部分的片段只拾取一个纹理颜色。在小物体上这会产生不真实的感觉，更不用说对它们使用高分辨率纹理浪费内存的问题了。
OpenGL中有个叫多级渐远纹理，意思就是越远的东西，会变的越小，像素也会变差。大概就像这样：
手工为每个纹理图像创建一系列多级渐远纹理很麻烦，幸好OpenGL有一个glGenerateMipmaps函数，在创建完一个纹理后调用它OpenGL就会承担接下来的所有工作了。
在渲染中切换多级渐远纹理级别(Level)时，OpenGL在两个不同级别的多级渐远纹理层之间会产生不真实的生硬边界。就像普通的纹理过滤一样，切换多级渐远纹理级别时你也可以在两个不同多级渐远纹理级别之间使用NEAREST和LINEAR过滤。
就像纹理过滤一样，我们可以使用glTexParameteri将过滤方式设置为前面四种提到的方法之一：
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
一个常见的错误是，将放大过滤的选项设置为多级渐远纹理过滤选项之一。这样没有任何效果，因为多级渐远纹理主要是使用在纹理被缩小的情况下的：纹理放大不会使用多级渐远纹理，为放大过滤设置多级渐远纹理的选项会产生一个GL_INVALID_ENUM错误代码。
生成纹理
和之前一样，纹理也需要一个ID来引用和绑定纹理
unsigned int texture;
glGenTextures(1, &texture);
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glTexImage2D来生成：
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, data);
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GL_TEXTURE_2D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GL_TEXTURE_1D和GL_TEXTURE_3D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（历史遗留的问题）。- 第七和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glTexImage2D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 glGenerateMipmap。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，释放图像的内存是一个很好的习惯。
stbi_image_free(data);
全部的过程类似这样：
/**
设置纹理
*/
- (GLuint)setupTexture:(NSString *)fileName{
// 1、使用CoreGraphics把图像转换成bitmap data
// 获取图片的CGImageRef
CGImageRef spriteImage = [UIImage imageNamed:fileName].CGImage;
if (!spriteImage) {
NSLog(@"Failed to load image %@", fileName);
exit(1);
}
// 读取图片的大小
size_t width = CGImageGetWidth(spriteImage);
size_t height = CGImageGetHeight(spriteImage);
GLubyte * spriteData = (GLubyte *) calloc(width * height * 4, sizeof(GLubyte)); //rgba共4个byte
CGContextRef spriteContext = CGBitmapContextCreate(spriteData, width, height, 8, width*4,
CGImageGetColorSpace(spriteImage), kCGImageAlphaPremultipliedLast);
//在CGContextRef上绘图
CGContextDrawImage(spriteContext, CGRectMake(0, 0, width, height), spriteImage);
CGContextRelease(spriteContext);
// 2、设置纹理环绕和过滤方式，加载图片形成纹理
GLuint texture;
glGenBuffers(1, &texture);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
//纹理环绕
glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE); //超出纹理坐标s轴的部分，会重复纹理坐标的边缘，产生一种边缘被拉伸的效果
glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE); //超出纹理坐标t轴的部分，会重复纹理坐标的边缘，产生一种边缘被拉伸的效果
//纹理过滤
glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST ); //纹理缩小，采用邻近过滤(GL_NEAREST)
glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR ); //纹理放大，采用线性过滤(GL_LINEAR)
float fw = width, fh = height;
//加载图片形成纹理
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, fw, fh, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, spriteData);
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
free(spriteData);
return texture;
}
纹理应用
说了这么多，终于要开始实践了。贴代码容易，难的是理解，所以文字叙说会比较多。
之前我们绘制过三角形，现在我把三角形变成四边形，在四边形上添加图片。
首先我们需要更新下顶点数据
float vertices[] = {
// ---- 位置 ---- ---- 颜色 ---- - 纹理坐标 -
0.5f, 0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, // 右上
0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, // 右下
-0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, // 左下
-0.5f, 0.5f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f // 左上
};
由于我们添加了一个额外的顶点属性，我们必须告诉OpenGL我们新的顶点格式：
glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 8 * sizeof(float), (void*)(6 * sizeof(float)));
glEnableVertexAttribArray(2);
注意，我们同样需要调整前面两个顶点属性的步长参数为8 * sizeof(float)。
接着我们需要调整顶点着色器使其能够接受顶点坐标为一个顶点属性，并把坐标传给片段着色器：
attribute vec4 position; //输入参数1 （位置坐标）
attribute vec2 textCoordinate; //输入参数2 (纹理坐标)
uniform mat4 rotateMatrix; //全局参数
varying lowp vec2 varyTextCoord; //纹理坐标
void main()
{
varyTextCoord = vec2(textCoordinate.x, textCoordinate.y);
gl_Position = position ;
}
片段着色器应该接下来会把输出变量varyTextCoord作为输入变量。
顶底着色器
varying lowp vec2 varyTextCoord;
uniform sampler2D colorMap; //2d纹理采样器,默认的激活纹理单元(0)，没有分配值
void main()
{
gl_FragColor = texture2D(colorMap, varyTextCoord); //采样纹理的颜色，第一个参数是纹理采样器，第二个参数是对应的纹理坐标
}
我们使用GLSL内建的texture函数来采样纹理的颜色，它第一个参数是纹理采样器，第二个参数是对应的纹理坐标。texture函数会使用之前设置的纹理参数对相应的颜色值进行采样。这个片段着色器的输出就是纹理的（插值）纹理坐标上的(过滤后的)颜色。
现在只剩下在调用glDrawElements之前绑定纹理来绘制图形，它会自动把纹理赋值给片段着色器的采样器：
/**
渲染，最后一步
*/
- (void)render {
//清屏
glClearColor(0, 1.0, 0, 1.0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
CGFloat scale = [[UIScreen mainScreen] scale]; //获取视图放大倍数，可以把scale设置为1试试
glViewport(self.frame.origin.x * scale, self.frame.origin.y * scale, self.frame.size.width * scale, self.frame.size.height * scale); //设置视口大小
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, _texture1);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6); //6是顶点的数量
[self.context presentRenderbuffer:GL_RENDERBUFFER];
}
最后的结果就是这样：
使用继承GLKViewController的
使用GLKTextureLoader这个类可以直接进行纹理加载
NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"ic_dog" ofType:@"jpeg"];
GLKTextureInfo* textureInfo = [GLKTextureLoader textureWithContentsOfFile:filePath options:nil error:nil];
_baseEffect = [[GLKBaseEffect alloc] init];
_baseEffect.texture2d0.enabled = GL_TRUE;
_baseEffect.texture2d0.name = textureInfo.name;
最后绘制
- (void)glkView:(GLKView *)view drawInRect:(CGRect)rect {
[_baseEffect prepareToDraw];
glClearColor(0.3f, 0.6f, 1.0f, 1.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
int count = sizeof(indices) / sizeof(indices[0]);
glDrawElements(GL_TRIANGLES, count, GL_UNSIGNED_INT, 0);
}
居然是倒的，那么你有办法让他变成一下的方向吗？