正文

OpenGL ES 详解纹理生成和纹理映射步骤以及函数

IP云
IP云V管理员/4 阅读
11/25
提示：扫一扫查出行
【扫一扫了解最新限行尾号】
复制提示

通常一个纹理映射的步骤是:

  1. 创建纹理对象。就是获得一个新的纹理句柄 ID.
  2. 指定纹理。就是将数据赋值给 ID 的纹理对象，在这一步，图像数据正式加载到了 ID 的纹理对象中。
  3. 设定过滤器。定义了opengl现实图像的效果，如纹理放大时的马赛克消除。
  4. 绑定纹理对象。就是将 ID 的纹理作为下面操作的纹理。
  5. 纹理映射。将已绑定纹理的数据绘制到屏幕上去，在这一步，就能看到贴图的效果了。

一、opengl 中启用纹理映射功能

在默认设置中，纹理映射是关闭的，启用的参数是 GL TEXTURE 2D , 还有其他的参数: GL_TEXTURE_1D, GL_TEXTURE_3D, GL_TEXTURE_CUBE_MAP。我们只用到2D纹理，其他不再赘述。 

gl.glEnable(GL_TEXTURE_2D)

二、创建纹理

创建纹理，用函数 glGenTextures() 完成，函数返回新创建的纹理的 ID。此函数可以创建 n 个纹理，并将纹理ID 放在 textures 中:

void glGenTextures (int n, IntBuffer textures)

范例:

?
1
2
3
IntBuffer intBuffer = IntBuffer.allocate( 1 );
gl.glGenTextures( 1 , intBuffer);
int textureId = intBuffer.get(); // 纹理 ID

指定纹理

OpenGL 提供了三个函数来指定纹理: glTexImage1D(), glTexImage2D(), glTexImage3D(). 这三个版本用于相应维数的纹理，我们用到的是 2D 版本: glTexImage2D().

void glTexImage2D (int target, int level, int internalformat, int width, int height, int border, int format, int type, Buffer pixels)

参数过多，可以使用 GLUtils 中的 texImage2D() 函数，好处是直接将 Bitmap 数据作为参数:

void texImage2D (int target, int level, Bitmap bitmap, int border)

参数:

target
操作的目标类型，设为 GL_TEXTURE_2D 即可
level
纹理的级别，本节不涉及，设为 0 即可
bitmap
图像
border
边框，一般设为0
?
1
GLUtils.texImage2D (GL10.GL_TEXTURE_2D, 0 , mBitmap, 0 );

删除纹理

删除纹理， 第三个参数指明了第二个参数 textures 数组中纹理ID 的步长，一般是紧凑顺序存放，设为0即可。

void glDeleteTextures (int n, int[] textures, int offset)

绑定纹理

绑定后，此纹理处于活动状态。在第一次绑定一个纹理对象时, 会将一系列初始值来适应你的应用。绑定比较简单，用函数 glBindTexture():

void glBindTexture (int target, int texture)

第一个参数是纹理类型，我们使用 2D 纹理，参数设为 GL_TEXTURE_2D, 第二个参数是纹理对象的 ID。

设置过滤器

有两个版本:float版和int版本。

void glTexParameterf (int target, int pname, float param)
void glTexParameterx (int target, int pname, int param)

一般我们设置两个， 一个放大器的: GL_TEXTURE_MAG_FILTER, 一个缩小器的: GL_TEXTURE_MIN_FILTER.

下面的两行告诉OpenGL在显示图像时，当它比放大得原始的纹理大 ( GL_TEXTURE_MAG_FILTER )或缩小得比原始得纹理小( GL_TEXTURE_MIN_FILTER )时OpenGL采用的滤波方式。

通常这两种情况下我都采用 GL_LINEAR 。这使得纹理从很远处到离屏幕很近时都平滑显示。使用 GL_LINEAR 需要CPU和显卡做更多的运算。

如果您的机器很慢，您也许应该采用 GL_NEAREST 。过滤的纹理在放大的时候，看起来斑驳的很(马赛克)。您也可以结合这两种滤波方式。在近处时使用 GL_LINEAR ，远处时 GL_NEAREST 。

1
2
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR); // 线形滤波
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR); // 线形滤波

三、纹理映射

用函数 glTexCoordPointer 指定纹理坐标数组，

void glTexCoordPointer (int size, int type, int stride, Buffer pointer)

默认这个功能是关闭的，所以需要打开:

?
1
2
3
4
gl.glEnableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
// ...
// 关闭
gl.glDisableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

2 常见的几个问题

2.1 贴图呈现白色

可能的原因:

  • 未启用 GL_TEXTURE_2D 选项。请使用 glEnable() 和 glDisable() 函数进行开启和关闭。
  • 纹理对象无数据。 使用 GLUtils.texImage2D() 来指定，指定前需 glBindTexture() 激活当前纹理。

2.2 图像扭曲

可能的原因:

  • 纹理坐标和顶点坐标对应关系是否正确，调整之
  • 图像的大小不是 2 的次幂， 解决: 内部重新生成一张 2 的次幂的image，调整uv坐标

3 代码实现

先定义一个纹理对象，其基本接口有:

  • 创建+指定。 构造函数完成
  • 绑定。
  • 绘制。

@note: 为了处理 2 的次幂，内部对原始图像不是2的次幂的重新建立了一个图像。详见代码吧。 

public class Texture2D {

    private int mWidth;

    private int mHeight;

    private int mPow2Width;

    private int mPow2Height;

    private float maxU = 1.0f;

    private float maxV = 1.0f; 

    private Bitmap mBitmap = null; 

    private int textureId = ; 

    // 删除纹理数据

    public void delete(GL10 gl)

    {

        if (textureId != ){

            gl.glDeleteTextures(, new int[]{textureId}, );

            textureId = ;

        } 

        // bitmap

        if (mBitmap != null)

        {

            if (mBitmap.isRecycled())

                mBitmap.recycle();

            mBitmap = null;

        } 

    } 

    public static int pow2(int size)

    {

        int small = (int)(Math.log((double)size)/Math.log(2.0f)) ;

        if ( ( << small) >= size)

            return  << small;

        else

            return  << (small + );

    } 

    // 构建，推迟到第一次绑定时

    public Texture2D(Bitmap bmp)

    {

        // mBitmap = bmp;

        mWidth = bmp.getWidth();

        mHeight = bmp.getHeight(); 

        mPow2Height = pow2(mHeight);

        mPow2Width =pow2(mWidth); 

        maxU = mWidth/(float)mPow2Width;

        maxV = mHeight/(float)mPow2Height; 

        Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(mPow2Width, mPow2Height,

                bmp.hasAlpha() ? Bitmap.Config.ARGB_8888 : Bitmap.Config.RGB_565);

        Canvas canvas = new Canvas(bitmap);

        canvas.drawBitmap(bmp, , , null);

        mBitmap = bitmap;

    } 

    // 第一次会加载纹理数据

    public void bind(GL10 gl)

    {

        if (textureId ==)

        {

            int[] textures = new int[];

            gl.glGenTextures(, textures, );

            textureId = textures[]; 

            gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, textureId); 

            gl.glTexParameterx(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL10.GL_LINEAR);

            gl.glTexParameterx(GL10.GL_TEXTURE_2D, GL10.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL10.GL_LINEAR); 

            GLUtils.texImage2D(GL10.GL_TEXTURE_2D, , mBitmap, ); 

            mBitmap.recycle();

            mBitmap = null;

        } 

        gl.glBindTexture(GL10.GL_TEXTURE_2D, textureId);

    } 

    // 绘制到屏幕上

    public void draw(GL10 gl, float x, float y)

    {

        gl.glEnable(GL10.GL_TEXTURE_2D);

        gl.glEnableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

        gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY); 

        //  绑定

        this.bind(gl); 

        // 映射

        FloatBuffer verticleBuffer = FloatBuffer.wrap(new float[]{

            x,y,

            x+mWidth, ,

            x, y+mHeight,

            x+mWidth, y+mHeight,

        });

        FloatBuffer coordBuffer = FloatBuffer.wrap(new float[]{

            ,,

            maxU,,

            ,maxV,

            maxU,maxV,

        }); 

        gl.glTexCoordPointer(, GL10.GL_FLOAT, , coordBuffer);

        gl.glVertexPointer(, GL10.GL_FLOAT, , verticleBuffer);

        gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP,,); 

        gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

        gl.glDisableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

        gl.glDisable(GL10.GL_TEXTURE_2D);

    } 

    public void draw(GL10 gl, float x, float y, float width, float height)

    {

        gl.glEnable(GL10.GL_TEXTURE_2D);

        gl.glEnableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

        gl.glEnableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY); 

        //  绑定

        bind(gl); 

        // 映射

        // 映射

        FloatBuffer verticleBuffer = FloatBuffer.wrap(new float[]{

            x,y,

            x+width, ,

            x, y+height,

            x+width, y+height,

        });

        FloatBuffer coordBuffer = FloatBuffer.wrap(new float[]{

            ,,

            maxU,,

            ,maxV,

            maxU,maxV,

        }); 

        gl.glTexCoordPointer(, GL10.GL_FLOAT, , coordBuffer);

        gl.glVertexPointer(, GL10.GL_FLOAT, , verticleBuffer);

        gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP,,); 

        gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

        gl.glDisableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

        gl.glDisable(GL10.GL_TEXTURE_2D); 

        gl.glDisableClientState(GL10.GL_VERTEX_ARRAY);

        gl.glDisableClientState(GL10.GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

        gl.glDisable(GL10.GL_TEXTURE_2D); 

    } 

}

4 贴图一个机器人

代码很简单了，在场景 scene 的 draw() 中绘制一个 texture2D, 具体下载代码看看吧: 

public class AndroidScene extends GlObject{

    Texture2D texture; 

    public AndroidScene()

    {

        super(); 

        // 使用 assets 文件夹下的 androida.jpg

        Bitmap androidBitmap = GameSystem.getInstance().getBitmapFromAssets("androida.jpg");

        texture = new Texture2D(androidBitmap);

    } 

    public void draw(GL10 gl)

    {

        texture.draw(gl, , );

    }

}

这一节有点枯燥，学习愉快。

相关阅读

目录[+]