Android OpenGL_ES glActiveTexture和glBindTexture

Refrence:

1. https://blog.csdn.net/n5/article/details/90045648
2. https://blog.csdn.net/hankern/article/details/112058229
3. https://blog.csdn.net/huazi5dgan/article/details/76160334
4. https://blog.csdn.net/zhuyingqingfen/article/details/19968341
5. https://blog.csdn.net/candycat1992/article/details/8974719

簡單的了解：GPU（顯示卡）中有N個

texture unit

紋理單元（具體數量依賴你的GPU能力），每個 texture unit 紋理單元（GL_TEXTURE0、GL_TEXTURE1…）都有GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D等

textureTarget

紋理目标接口。

Android系統預設有從

GL_TEXTURE0

到

GL_TEXTURE31

共32個紋理單元，不過不同的平台或不同的系統，可用的紋理單元數量是不同的。

比如，在Pixel3XL+Android11上，可用的TextureUnit共有96個：

// [GL_TEXTURE0 ~ GL_TEXTURE31 + 64]
// "(不在這個區間就會列印警告“bindTextureImage: clearing GL error: 0x500”)"
GLES20.glActiveTexture(GL_TEXTURE0); 
           

glActiveTexture函數

預設情況下目前活躍的紋理單元為0，即如果不調用

glActiveTexture

函數，預設使用紋理單元0。

struct TextureUnit
{
    GLuint targetTexture1D;
    GLuint targetTexture2D;
    GLuint targetTexture3D;
    GLuint targetTextureCube;
    ...
};
 
TextureUnit textureUnits[GL_MAX_TEXTURE_IMAGE_UNITS]
GLuint currentTextureUnit = 0;
           

從下面代碼中可以看到：當調用

glBindTexture

綁定紋理對象到紋理目标時，所作用的是目前活躍的紋理單元：

void glActiveTexture(GLenum textureUnit)
{
    currentTextureUnit = textureUnit  - GL_TEXTURE0 ;
}

void glBindTexture(GLenum textureTarget, GLuint textureObject)
{
    TextureUnit *texUnit = &textureUnits[currentTextureUnit];
    switch(textureTarget)
    {
    case GL_TEXTURE_1D: texUnit->targetTexture1D = textureObject; break;
    case GL_TEXTURE_2D: texUnit->targetTexture2D = textureObject; break;
    case GL_TEXTURE_3D: texUnit->targetTexture3D = textureObject; break;
    case GL_TEXTURE_CUBEMAP: texUnit->targetTextureCube = textureObject; break;
    }
}
           

glBindTexture函數

将一個命名的紋理綁定到一個紋理目标上

//這個更好了解 void glBindTexture(GLenum textureTarget, GLuint textureObject)
void glBindTexture(GLenum  target, GLuint  texture); 
           

• target

  紋理對象要綁定到的目标。必須是下面中的一個：GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_3D, GL_TEXTURE_1D_ARRAY, GL_TEXTURE_2D_ARRAY, GL_TEXTURE_RECTANGLE, GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_CUBE_MAP_ARRAY, GL_TEXTURE_BUFFER, GL_TEXTURE_2D_MULTISAMPLE 或者 GL_TEXTURE_2D_MULTISAMPLE_ARRAY。

• texture

  紋理對象（紋理對象配置設定号），取值範圍為從

  Integer.MIN_VALUE

  到

  Integer.MAX_VALUE

  ，可通過

  glGenTextures

  得到。

int[] textures = new int[3];
GLES20.glGenTextures(textures.length, textures, 0);
// --------
// SurfaceTexture texture = new SurfaceTexture(textures[0]);
// texture.detachFromGLContext(); // 不調用會抛異常
// texture.attachToGLContext(textures[1]);
// --------
// 将surfaceTexture紋理對象附加到目前的GLContext上下文中
// surfaceTexture紋理對象在目前GLContext上下文中的配置設定号是textures[0]
surfaceTexure.attachToGLContext(textures[0]);
...
// 選擇目前活動的紋理單元，不調用此代碼預設使用紋理單元0
GLES20.glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
// 将配置設定号為textures[0]的紋理對象綁定到目前活動紋理單元的紋理目标GLES11Ext.GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES上
// 紋理對象配置設定号的取值為Integer.MIN_VALUE~Integer.MAX_VALUE
GLES20.glBindTexture(GLES11Ext.GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES, textures[0]);
...
           

當一張紋理被綁定後，GL對于這個紋理目标的操作都會影響到這個被綁定的紋理。也就是說，這個紋理目标成為了被綁定到它上面的紋理的别名，而紋理名稱為0則會引用到它的預設紋理。之後可能還會調用如下方法：

glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,GL_RGBA,512,512,0,GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE,NULL);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
           

這些函數裡面的GL_TEXTURE_2D就等價與我們之前綁定的紋理，是以我們對GL_TEXTURE_2D的操作就會影響到之前的紋理，這和C++中的引用有點類似。

glBindTexture的使用方法實際上展現在兩個地方：

• 首先是第一次載入紋理對象時，将載入的紋理對象（int型的紋理配置設定号）與紋理單元綁定在一起。也就是給目前的紋理配置設定相應的紋理号。
• 其次是載入多個紋理之後，需要在多個紋理之間進行切換，此時也需要使用glBindTexture函數進行切換。（這裡是有正确？ 應該是可通過需要glActiveTexture切換）

• 在openGL中，存在一系列的

  texture unit

  ，通過 glActiveTexture 選擇目前的

  texture unit

  ，預設的unit是0。而目前的

  texture unit

  中存在多個

  texture target

  ，例如GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_CUBEMAP…。
• 通過

  glCreateTexture

  建立

  texture object

  後，第一次調用glBindTexture時，決定了

  texture object

  的類型，比如調用的是

  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,0)

  ，那麼這個

  texture object

  就是一個2D texture，其内部狀态被初始化為2D texture的狀态，它不能再被bind到其他類型的texture target上，否則會産生運作時錯誤。
• 通過glBindTexture将一個texture object綁定到目前激活的texture unit的texture target上。然後通過glTexImage2D, glTexParameteri等函數改變texture object的狀态。

• 建立texture object的時候需要指定texture unit嗎？

  并不需要，無論目前是哪個texture unit，不影響建立texture object。建立好的texture object可以綁定到其他texture unit的texture target上使用。

• 什麼時候需要關心texture unit?

  當使用多重紋理的時候，也就是說在shader裡面要同時使用多于一個sampler的時候。通過glUniform1i将texture unit傳給sampler，讓sampler知道應該去哪個texture unit中擷取texture object，那麼應該擷取哪個texture target指向的texture object呢？這就要看sampler的類型了。比如sampler2D，就會擷取sampler被指向的texture unit中的GL_TEXTURE_2D texture targert。

總結：

openGL中紋理的狀态分為texture unit和texture object包含的狀态。texture unit的狀态包括目前激活的unit，每個unit下面的各個target分别指向哪些texture object。texture object的狀态包含type, texParam, format等等。

什麼時候需要調用glActiveTexture以及glBindTexture就要看狀态是否會改變。

對于shader來說，他可以通路所有的texture unit中指定的texture object。隻要你告訴他某個sampler使用哪個unit就行。如果每個unit的内容指定後不需要改變，則即便shader使用了多個sampler也不需要來回切換unit的狀态。當然更常見的是渲染完一個pass後，需要改變目前texture unit中某target中的texture object，也就是需要換貼圖了。那麼标準的操作就是先glActiveTexture，然後glBindTexture。當然如果你隻使用unit0，則不需要調用glActiveTexture。

• glActiveTexture負責選擇目前活躍的紋理單元
• glBindTexture負責使用紋理單元中的某一種紋理類型

一個紋理單元可以有多種紋理類型GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D等，但是隻能使用一種，不可以多種同時使用。或者可以了解為紋理單元有多種綁定點，但一次隻能綁定到一種類型上。給着色器上傳的是紋理單元号。

調用順序：先調用glActiveTexture，再調用glBindTexture

如果使用了幀緩沖區，則調用順序為glBindFramebuffer、glBindTexture，不需要glActiveTexture

glBindFramebuffer後調用glActiveTexture會有什麼效果，應該沒有直接影響，但是glActiveTexture會影響紋理貼圖，進而會影響渲染到幀緩沖區中的内容。

也就是glBindFramebuffer是确定畫布，glActiveTexture是确定繪畫的顔料。