OpenGL 给图形贴纹理(金字塔，隧道案例)

前言：我们知道在OpenGL中，图形都是通过一个或多个三角形来绘制的，所以给图形贴纹理，我们就需要把图形拆分为多个三角形，通过三角形的各个顶点位置来算出纹理坐标，有了纹理坐标，我们就可以给图形贴纹理了。

金字塔图形的解析，我们可以分为两部分：

• 底部四边形 = 三角形X + 三角形Y
• 顶点坐标 vApex， 如图所示：

image.png

金字塔每个点的坐标如下：

顶点坐标：
vApex(0.0, 1.0, 0.0)
vBackLeft(-1.0,-1.0,-1.0)
vBackRight(1.0,-1.0,-1.0)
vFrontLeft(-1.0,-1.0,1.0)
vFrontRight(1.0,-1.0,1.0)

三角形X的坐标：
vBackLeft(-1.0,-1.0,-1.0)
vBackRight(1.0,-1.0,-1.0) 
vFrontRight(1.0,-1.0,1.0)

三角形Y的坐标:
vFrontLeft(-1.0,-1.0,1.0) 
vBackLeft(-1.0,-1.0,-1.0) 
vFrontRight(1.0,-1.0,1.0)

纹理坐标：
vApex(0.5, 1.0)
vBackLeft(0.0, 0.0)
vBackRight(1.0, 0.0)
vFrontLeft(0.0, 1.0) 
vFrontRight(1.0, 1.0)

给图形设置Mip贴图的方法：

//设置mip贴图基层 
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_BASE_LEVEL,0); 
//设置mip贴图最⼤层 
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_BASE_LEVEL,0);

经过Mip贴图的纹理过滤如下图：

image.png

通过以上对图形顶点坐标的理解，我们用隧道案例代码来加以解释：

1. 地板floorBatch几何坐标的计算：

image.png

    GLfloat z;
    floorBatch.Begin(GL_TRIANGLE_STRIP, 28, 1);
    //Z表示深度，隧道的深度
    for(z = 60.0f; z >= 0.0f; z -=10.0f)
    {
        floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
        floorBatch.Vertex3f(-10.0f, -10.0f, z);
        
        floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
        floorBatch.Vertex3f(10.0f, -10.0f, z);
        
        floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 1.0f);
        floorBatch.Vertex3f(-10.0f, -10.0f, z - 10.0f);
        
        floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);
        floorBatch.Vertex3f(10.0f, -10.0f, z - 10.0f);
    }
    floorBatch.End();

2. 天花板 ceilingBatch的几何坐标计算：

image.png

    ceilingBatch.Begin(GL_TRIANGLE_STRIP, 28, 1);
    for(z = 60.0f; z >= 0.0f; z -=10.0f)
    {
        ceilingBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 1.0f);
        ceilingBatch.Vertex3f(-10.0f, 10.0f, z - 10.0f);
        
        ceilingBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);
        ceilingBatch.Vertex3f(10.0f, 10.0f, z - 10.0f);
        
        ceilingBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
        ceilingBatch.Vertex3f(-10.0f, 10.0f, z);
        
        ceilingBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
        ceilingBatch.Vertex3f(10.0f, 10.0f, z);
    }
    ceilingBatch.End();

3. 左边墙壁leftWallBatch的几何坐标计算：

image.png

    leftWallBatch.Begin(GL_TRIANGLE_STRIP, 28, 1);
    for(z = 60.0f; z >= 0.0f; z -=10.0f)
    {
        leftWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
        leftWallBatch.Vertex3f(-10.0f, -10.0f, z);
        
        leftWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 1.0f);
        leftWallBatch.Vertex3f(-10.0f, 10.0f, z);
        
        leftWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
        leftWallBatch.Vertex3f(-10.0f, -10.0f, z - 10.0f);
        
        leftWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);
        leftWallBatch.Vertex3f(-10.0f, 10.0f, z - 10.0f);
    }
    leftWallBatch.End();

4. 右边rightWallBatch的几何坐标计算：

image.png

    rightWallBatch.Begin(GL_TRIANGLE_STRIP, 28, 1);
    for(z = 60.0f; z >= 0.0f; z -=10.0f)
    {
        rightWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
        rightWallBatch.Vertex3f(10.0f, -10.0f, z);
        
        rightWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 1.0f);
        rightWallBatch.Vertex3f(10.0f, 10.0f, z);
        
        rightWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
        rightWallBatch.Vertex3f(10.0f, -10.0f, z - 10.0f);
        
        rightWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);
        rightWallBatch.Vertex3f(10.0f, 10.0f, z - 10.0f);
    }
    rightWallBatch.End();

总结，通过上面对图形拆解为多个三角形，计算每个顶点的坐标和纹理坐标，我们就可以对图形进行贴纹理，具体代码实现请点这里隧道