OpenGL：紋理基礎總結

目前光栅位置：

目前光栅位置就是開始繪制下一幅位圖/圖像的螢幕位置。 //左下角

glRasterPos2f(GLfloat x, GLfloat y);

glRasterPos3f(GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z);

1、4版本中，glWindowsPos*()作為glRasterPos*()的替代品，它用視窗坐标指定目前光栅位置，不必把它的x和y坐标通過

模型視圖和投影矩陣進行變換，也不會被裁剪出視口區域。更容易混合使用2D文本和3D圖形，而不必再各種變換狀态之間反複切換。

glGetFloatv(GLenum pname, GLfloat *params);

//使用GL_CURRENT_RASTER_POSITION為pname擷取目前光栅位置。

glGetBooleanv(GLenum pname, GLboolean *params);

//使用GL_CURRENT_RASTER_POSITION_VALUE為pname确定目前光栅位置是否有效。

在設定了光栅位置之後，可以使用glBitmap()繪制位圖。

glBitmap(GLsizei width, GLsizei height, GLfloat xorig, GLfloat yorig, GLfloat xmove,

GLfloat ymove, const GLubyte *bitmap); //xmove表示位圖光栅化之後光栅位置的x增加值

選擇位圖的顔色：

glColor*()和glIndex*()設定目前顔色或目前顔色索引，還可以設定狀态變量GL_CURRENT_RASTER_COLOR和

GL_CURRENT_INDEX.光栅顔色狀态變量是在調用glRasterPos*()時根據目前顔色設定的：

glColor3f(1.0, 1.0, 1.0);

glRasterPos3fv(position);

glColor3f(1.0, 0.0, 0.0);

glBitmap(...); //位圖顔色是白色的！！！

OpenGL提供了3個基本的函數來操縱圖像資料：

glReadPixels(GLint x, GLint y, GLsizei width, GLsizei height, GLenum format,

GLenum type, GLvoid *pixels);

//從幀緩沖區讀取一個矩形像素數組，并把資料儲存在記憶體中。

glDrawPixels(GLsizei width, GLsizei height, GLenum format, GLenum type, const GLvoid *pixels);

//把記憶體中儲存的一個矩形像素數組寫入到幀緩存區中由glRasterPos*()指定的目前位置

glCopyPixels(GLint x, GLint y, GLsizei width, GLsizei height, GLenum type);

//把一個矩形像素數組從幀緩沖區的一個部分複制到另一部分，資料不會寫入記憶體

OpenGL所支援的所有像素存儲模式都是由glPixelStore*()函數控制的，一般，可以連續幾次調用這個函數，成批設定幾個參數值。

glPixelStorei(GLenum pname, GLint param);

pname參數值：

GL_UNPACK_SWAP_BYTES: 若FALSE,記憶體中的字元順序采用OpenGL客戶機自身的方案，否則反轉位元組順序

GL_UNPACK_LSB_FIRST：隻适合在位圖上繪制或讀取1位圖像，若FALSE(預設)，資料位從位元組的最高有效位開始提取。

GL_UNPACK_ROW_LENGTH:

GL_UNPACK_SKIP_ROWS

GL_UNPACK_ALIGNMENT

GL_UNPACK_IMAGE_HEIGHT

GL_UNPACK_SKIP_IMAGES

像素傳輸操作：當圖像從記憶體傳輸到幀緩沖區或者從幀緩沖區傳輸到記憶體時，可以更改顔色成分的範圍(0.0-1.0),或執行任意的顔色索引或

顔色成分的轉換，這種在像素傳輸期間所執行的轉換成為像素傳輸操作，由glPixelTransfer*()和glPixelMap*()控制。

放大、縮小或翻轉圖像：

glPixelZoom(GLfloat xfactor, GLfloat yfactor);

//設定像素寫入操作glDrawPixels()和glCopyPixels()中x和y方向的縮放因子，負的縮放因子根據目前的光栅位置對圖像進行翻轉。

顔色矩陣：

從RGB顔色空間轉換為CMY顔色空間：

GLfloat rgb2cmy[16] = {

-1, 0, 0, 0,

0, -1, 0, 0,

0, 0, -1, 0,

1, 1, 1, 1

};

glMatrixMode(GL_COLOR);

glLoadMatrixf(rgb2cmy);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

紋理貼圖：

glEnable(GL_TEXTURE_2D); // 1D, 2D, 3D, GL_TEXTURE_CUBE_MAP立方圖紋理

glGenTextures(GLsizei n, GLuint *textures);

glBindTexture(GLenum target, GLuint texture);

glTexParameteri(GLenum target, GLenum pname, GLint param);

glTexImage2D(GLenum target, GLint level, GLint internalformat, GLsizei width, GLsizei height,

GLint border, GLenum format,GLenum type, const GLvoid *pixels);

gluScaleImage(GLenum format, GLint widthin, GLint heightin, GLenum typein, const void *datain,

GLint widthout, GLint heightout, GLenum typeout, void *dataout);

glCopyTexImage2D(GLenum target, GLint level, GLenum internalFormat, GLint x, GLint y, GLsizei width,

GLsizei height, GLint border);

替換紋理：

glTexSubImage2D(GLenum target, GLint level, GLint xoffset, GLint yoffset, GLsizei width, GLsizei height,

GLenum format, GLenum type, const GLvoid *pixels);

從幀緩沖區中讀取一塊像素矩形替換一個現有紋理數組的一部分：

glCopyTexSubImage2D(GLenum target, GLint level, GLint xoffset, GLint yoffset, GLint x, GLint y,

GLsizei width, GLsizei height);

mipmap:

當紋理對象迅速遠離觀察點而去時，在經過一些過濾點時，經過過濾的紋理圖像可能出現突然的變化，為了避免這種人工痕迹，可以

指定一系列預先過濾的分辨率遞減的紋理圖像，稱為mipmap。如果不使用mipmap，當紋理映射到更小的物體上時，若物體移動，會閃爍或抖動。

為了使用mipmap, 必須提供全系列的大小為2的整數次方的紋理對象，範圍從最大值到1×1紋理單元，例如如果最高分辨率的紋理圖像是64*16，

還必須提供大小分别是32*8,16*4,8*2,4*1,2*1,1*1的紋理圖像。

可以使用glGenerateMipmap(GLenum target);為與target相關聯的紋理圖像生成一組完整的mipmap。

若已建立了最高分辨率的mipmap,可使用glutBuild2DMipmaps()建立和定義一系列大小遞減的mipmap,直到1*1紋理單元。

計算和加載mipmap層的一個子集，可以調用glutBuild2DMipmapLevels()。

為了控制mipmap層，可以向glTexParameter*()傳遞GL_TEXTURE_BASE_LEVEL、GL_TEXTURE_MAX_LEVEL、GL_TEXTURE_MIN_LOD

和GL_TEXTURE_MAX_LOD。前兩個控制哪些mipmap層被使用，後兩個用于控制縮放因子λ的活動範圍。

若紋理圖像大小64*32，多邊形大小8*16，ρ=8.0(取最大值)，λ=3.0.

過濾：

使用glTexParameter*()函數指定放大和縮小過濾方法：

glTexParameteri(GLenum target, GLenum pname, GLint param);

eg: glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);

glIsTexture(GLuint texture);判斷一個紋理是否處于使用中，texture是由glGenTextures()函數傳回的。

可以把紋理圖像的顔色與物體表面原先的顔色進行組合：使用glTexEnv*()函數

glTexEnvf(GLenum target, GLenum pname, GLfloat param);

//target必須是GL_TEXTURE_FILTER_CONTROL或GL_TEXTURE_ENV

如果target是GL_TEXTURE_FILTER_CONTROL,pname必須是GL_TEXTURE_LOD_BIAS,param必須是浮點值，作為

mipmap細節層參數的偏移值。

如果target是GL_TEXTURE_ENV,且pname是GL_TEXTURE_ENV_MODE,那麼param必須是如下值之一：GL_DECAL,

GL_REPLACE, GL_MODULATE, GL_BLEND, GL_ADD, GL_COMBINE;如果pname是GL_TEXTURE_ENV_COLOR,param就是顔色RGBA數組。

紋理坐标映射：

glTexCoord2f(GLfloat s, GLfloat t); glVertex3f(GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z);

紋理坐标自動生成：

可以使用紋理貼圖生成模型的輪廓線，或者模拟具有光澤的模型對任意環境的反射，為了實作這些效果，可以讓OpenGL自動生成紋理坐标：

glTexGeni(GLenum coord, GLenum pname, GLint param);

//coord必須是GL_S, GL_T, GL_R, GL_Q; pname取值GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_OBJECT_PLANE, GL_EYE_PLANE

球形紋理：

為了自動生成紋理坐标，對環境紋理貼圖提供支援，可使用如下代碼：

glTexGeni(GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);

glTexGeni(GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);

glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);

glEnable(GL_TEXTURE_GEN_T);

立方圖紋理：

立方圖紋理使用6幅二維紋理圖像構成一個以原點為中心的紋理立方體。立方體紋理非常适用于實作環境、反射和光照效果。立方體紋理還可把

紋理環繞到球體上，使紋理單元均勻地分布于各個面上。

可以調用glTexImage2D() 6次，分别使用target參數表示立方體的各個面(+X, -X, +Y, -Y, +Z, -Z)：

glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X, 0, GL_RGBA, imageSize, imageSize, 0, GL_RGBA,

GL_UNSIGNED_BYTE, image1);

glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_X, 0, GL_RGBA, imageSize, imageSize, 0, GL_RGBA,

GL_UNSIGNED_BYTE, image4);

glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_Y, 0, GL_RGBA, imageSize, imageSize, 0, GL_RGBA,

GL_UNSIGNED_BYTE, image2);

glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_Y, 0, GL_RGBA, imageSize, imageSize, 0, GL_RGBA,

GL_UNSIGNED_BYTE, image5);

glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_Z, 0, GL_RGBA, imageSize, imageSize, 0, GL_RGBA,

GL_UNSIGNED_BYTE, image3);

glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_Z, 0, GL_RGBA, imageSize, imageSize, 0, GL_RGBA,

GL_UNSIGNED_BYTE, image6);

因為立方圖紋理所占的記憶體時普通2D紋理的6倍，是以應把立方圖紋理視為一個整體，為它指定紋理參數并建立紋理對象，

而不是為6個面分别指定紋理參數：

glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_R, GL_REPEAT);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);

啟用立方圖紋理：

glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);

glEnable(GL_TEXTURE_GEN_T);

glEnable(GL_TEXTURE_GEN_R);

GL_REFLECTION_MAP所使用的計算方式和GL_SPHERE_MAP相同，它非常适用于環境紋理貼圖，可替代GL_SPHERE_MAP.

GL_NORMAL_MAP适用于渲染無限遠處光源及散射反射的場景

多重紋理的步驟：

1、對于每個紋理機關，建立相關的紋理狀态，使用glActiveTexture()更改目前的紋理機關，

調用glGetIntegerv(GL_MAX_TEXTURE_UNITS,...)查詢目前OpenGL實作所支援的紋理機關的數量。

2、在指定頂點時，使用glMultiTexCoord*()為每個頂點指定多個紋理坐标，分别用于不同的紋理機關。

1、glActiveTexture(GLenum texUnit);

//選擇可以由紋理函數進行修改的目前紋理機關.texUnit是一個符号常量，形式為GL_TEXTUREi

eg:

GLuint texNames[2];
    glGenTextures(2, texNames);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texNames[0]);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, 32, 32, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, texels0);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, REPEAT);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, REPEAT);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texNames[1]);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, 16, 16, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, texels1);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);


    glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
    glEnable(GL_TEXTURE_2D);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texNames[0]);
    glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);
    glMatrixMode(GL_TEXTURE);
    glLoadIdentity();
    glTranslatef(0.5f, 0.5f, 0.0f);
    glRotatef(45.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    glTranslatef(-0.5f, -0.5f, 0.0f);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
    glEnable(GL_TEXTURE_2D);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texNames[1]);
    glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE);

在第一個紋理機關渲染完成後，這個經過紋理處理的多邊形便發送到第二個紋理機關。

儲存恢複紋理機關的紋理狀态(紋理矩陣狀态除外)：

glPushAttrib(GLbitfield mask); glPushClientAttrib(GLbitfield mask); //Pop

2、在多重紋理中，每個頂點隻有一組紋理坐标是不夠的，需要為每個頂點的每個紋理機關都指定一組紋理坐标，使用glMutiTexCoord*().

eg: //為多重紋理指定頂點

glBegin(GL_TRIANGLES);
    glMultiTexCoord2f(GL_TEXTURE0, 0.0, 0.0);
    glMultiTexCoord2f(GL_TEXTURE1, 1.0, 0.0);
    glVertex2f(0.0, 0.0);
    glMultiTexCoord2f(GL_TEXTURE0, 0.5, 1.0);
    glMultiTexCoord2f(GL_TEXTURE1, 0.5, 1.0);
    glVertex2f(50.0, 100.0);
    glMultiTexCoord2f(GL_TEXTURE0, 1.0, 0.0);
    glMultiTexCoord2f(GL_TEXTURE1, 1.0, 1.0);
    glVertex2f(100.0, 0.0);
    glEnd();

使用多重紋理時，指定紋理坐标除了顯示調用glMultiTexCoord*()，還可以使用紋理坐标自動生成(glTexGenf();)和

頂點數組(glTexCoordPointer();)。

OpenGL：紋理基礎總結

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