IOS 中openGL使用教程3（openGL ES 入门篇 | 纹理贴图（texture）使用）

在这篇文章中，我们将学习如何在openGL中使用纹理贴图。

penGL中纹理可以分为1D，2D和3D纹理，我们在绑定纹理对象的时候需要指定纹理的种类。由于本文将以一张图片为例，因此我们为我们的纹理对象绑定一个GL_TEXTURE_2D的纹理。

本文将分为两个部分，一部分是如何通过图片获取一个2D的纹理，另一部分是如何使用一个纹理。

在上一篇中，我们介绍了如何使用shader来绘制一个多边形，本文是基于上一篇的提高，我们也将继续使用shader，对于shader使用不熟的童鞋可以看上一篇。

 

首先我们来看看如何通过图片获取一张2D的纹理。

+ (GLuint)createTextureWithImage:(UIImage *)image{

　　//转换为CGImage，获取图片基本参数
    CGImageRef cgImageRef = [image CGImage];
    GLuint width = (GLuint)CGImageGetWidth(cgImageRef);
    GLuint height = (GLuint)CGImageGetHeight(cgImageRef);
    CGRect rect = CGRectMake(0, 0, width, height);

　　//绘制图片
    CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceRGB();
    void *imageData = malloc(width * height * 4);
    CGContextRef context = CGBitmapContextCreate(imageData, width, height, 8, width * 4, colorSpace, kCGImageAlphaPremultipliedLast | kCGBitmap　　　　ByteOrder32Big);
    CGContextTranslateCTM(context, 0, height);
    CGContextScaleCTM(context, 1.0f, -1.0f);
    CGColorSpaceRelease(colorSpace);
    CGContextClearRect(context, rect);
    CGContextDrawImage(context, rect, cgImageRef);

　//纹理一些设置，可有可无
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);

　　
   //生成纹理
   glEnable(GL_TEXTURE_2D);
 　 GLuint textureID; 
　　glGenTextures(1, &textureID); 
　　glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureID); 　 
　　glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, width, height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, imageData);

　　//绑定纹理位置　
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
　　//释放内存
    CGContextRelease(context);
    free(imageData);
    
    return textureID;
}

 

获取纹理之后，我们就要开始使用纹理了。

和之前绘制多边形的过程一样，我们要先把参数传入shader中。在绘制多边形时我们只需要传入各个顶点的位置，但为了使用纹理，我们需要把纹理传入shader，

此外，还要传入所使用的纹理的范围（使用纹理的哪一部分来映射）。

 

Vertex Shader代码如下：

attribute vec4 Position;
attribute vec2 TextureCoords;
varying vec2 TextureCoordsOut;

void main(void)
{
//用来展现纹理的多边形顶点
    gl_Position = Position;
//表示使用的纹理的范围的顶点，因为是2D纹理，所以用vec2类型
    TextureCoordsOut = TextureCoords;
}

 

Fragment Shader代码如下：

precision mediump float;

uniform sampler2D Texture;
varying vec2 TextureCoordsOut;

void main(void)
{
//获取纹理的像素
    vec4 mask = texture2D(Texture, TextureCoordsOut);

    gl_FragColor = vec4(mask.rgb, 1.0);
}

 

注意：

attribute属性只能通过Vertex Shader传入，再传给Fragment Shader，而uniform属性可以直接传入Fragment Shader。

 

同理的，与绘制多边形的过程一样，我们要编译shader，生成一个glProgram。不同的是，这次我们要传入着色器程序的参数有三个

　　GLuint fragmentShader = [self compileShader:@"MTShaderFragment"
                                       withType:GL_FRAGMENT_SHADER];
    _glProgram = glCreateProgram();
    glAttachShader(_glProgram, vertexShader);
    glAttachShader(_glProgram, fragmentShader);
    glLinkProgram(_glProgram);
    glUseProgram(_glProgram);
    
    _positionSlot = glGetAttribLocation(_glProgram, "Position");
　　//uniform类型的参数获取方式不同
    _textureSlot = glGetUniformLocation(_glProgram, "Texture");
    _textureCoordsSlot = glGetAttribLocation(_glProgram, "TextureCoords");

 

接下来就到了最后一步，将纹理“贴”到多边形上。

首先将纹理传入，激活索引为1的纹理。表示接下来的操作都是针对纹理1

glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
//载入纹理
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, _textureID);
//为当前程序对象指定Uniform变量的值,参数1代表使用的新值（GL_TEXTURE1）
glUniform1i(_textureSlot, 1);

 

在指定区域绘制纹理。

注意：用于表示纹理范围时的坐标表示方式与UIKit和openGL的坐标都不同，范围从（0，0）左下到（1，1）右上。

//纹理使用范围顶点
 const GLfloat texCoords[] = {
        0, 0,//左下
        1, 0,//右下
        0, 1,//左上
        1, 1,//右上
    };
    glVertexAttribPointer(_textureCoordsSlot, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, texCoords);
    glEnableVertexAttribArray(_textureCoordsSlot);
    
  //绘图区域顶点  
    const GLfloat vertices[] = {
        -1, -1, 0,   //左下
        1,  -1, 0,   //右下
        -1, 1,  0,   //左上
        1,  1,  0 }; //右上
    
    glVertexAttribPointer(_positionSlot, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertices);
    glEnableVertexAttribArray(_positionSlot);

   
    
    const GLubyte indices[] = {
        0,1,2,
        1,2,3
    };
    
    glDrawElements(GL_TRIANGLES, sizeof(indices)/sizeof(indices[0]), GL_UNSIGNED_BYTE, indices);

    [_context presentRenderbuffer:GL_RENDERBUFFER];

 

下一篇我们会讲解如何进行一些动态的操作和简单滤镜，让手指划过的区域变成灰色。