OpenGL ES 详解纹理生成和纹理映射步骤以及函数
通常一个纹理映射的步骤是:
- 创建纹理对象。就是获得一个新的纹理句柄 ID.
- 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。
- 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。
- 绑定纹理对象。就是将 ID 的纹理作为下面操作的纹理。
- 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 GLTEXTURE2D, 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:
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IntBuffer intBuffer = IntBuffer.allocate(1); gl.glGenTextures(1, intBuffer); int textureId = intBuffer.get(); // 纹理 ID |
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
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GLUtils.texImage2D (GL10.GL_TEXTURE_2D, 0, mBitmap, 0); |
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*时都*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*处时使用 GL_LINEAR ，远处时 GL_NEAREST 。
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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:
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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 = 0; // 删除纹理数据 public void delete(GL10 gl) { if (textureId != 0){ gl.glDeleteTextures(1, new int[]{textureId}, 0); textureId = 0; } // 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 ( (1 << small) >= size) return 1 << small; else return 1 << (small + 1); } // 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, 0, 0, null); mBitmap = bitmap; } // 第一次会加载纹理数据 public void bind(GL10 gl) { if (textureId ==0) { int[] textures = new int[1]; gl.glGenTextures(1, textures, 0); textureId = textures[0]; 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, 0, mBitmap, 0); 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, 0, x, y+mHeight, x+mWidth, y+mHeight, }); FloatBuffer coordBuffer = FloatBuffer.wrap(new float[]{ 0,0, maxU,0, 0,maxV, maxU,maxV, }); gl.glTexCoordPointer(2, GL10.GL_FLOAT, 0, coordBuffer); gl.glVertexPointer(2, GL10.GL_FLOAT, 0, verticleBuffer); gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP,0,4); 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, 0, x, y+height, x+width, y+height, }); FloatBuffer coordBuffer = FloatBuffer.wrap(new float[]{ 0,0, maxU,0, 0,maxV, maxU,maxV, }); gl.glTexCoordPointer(2, GL10.GL_FLOAT, 0, coordBuffer); gl.glVertexPointer(2, GL10.GL_FLOAT, 0, verticleBuffer); gl.glDrawArrays(GL10.GL_TRIANGLE_STRIP,0,4); 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, 0, 0); } }
这一节有点枯燥，学习愉快。
