NeHe OpenGL教程 第二十三课：球面映射

转自【翻译】NeHe OpenGL 教程

前言

声明，此 NeHe OpenGL教程系列文章由51博客yarin翻译（2010-08-19），本博客为转载并稍加整理与修改。对NeHe的OpenGL管线教程的编写，以及yarn的翻译整理表示感谢。

 

NeHe OpenGL第二十三课：球面映射

球面映射:

这一个将教会你如何把环境纹理包裹在你的3D模型上，让它看起来象反射了周围的场景一样。
 
球体环境映射是一个创建快速金属反射效果的方法，但它并不像真实世界里那么精确！我们从18课的代码开始来创建这个教程，教你如何创建这种效果。
在我们开始之间，看一下红宝书中的介绍。它定义球体环境映射为一幅位于无限远的图像，把它映射到球面上。

在Photoshop中创建一幅球体环境映射图。

首先，你需要一幅球体环境映射图，用来把它映射到球体上。在Photoshop中打开一幅图并选择所有的像素，创建它的一个复制。
接着，我们把图像变为2的幂次方大小，一般为128x128或256x256。
最后使用扭曲(distort)滤镜，并应用球体效果。然后把它保存为*.bmp文件。

我们并没有添加任何全局变量，只是把纹理组的大小变为6，以保存6幅纹理。

GLuint texture[6];        // 保存6幅纹理

下面我们要做的就是载入这些纹理 
  
int LoadGLTextures()        
{
 int Status=FALSE;       

 AUX_RGBImageRec *TextureImage[2];      // 创建纹理的保存空间

 memset(TextureImage,0,sizeof(void *)*2);                // 清空为0

 // 载入*.bmp图像
 if ((TextureImage[0]=LoadBMP("Data/BG.bmp")) &&    // 背景图
  (TextureImage[1]=LoadBMP("Data/Reflect.bmp")))   // 反射图（球形纹理图）
 {
  Status=TRUE;       

  glGenTextures(6, &texture[0]);     // 创建6个纹理

  for (int loop=0; loop<=1; loop++)
  {
   // 创建临近点过滤纹理图
   glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[loop]);   // 创建纹理0和1
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_NEAREST);
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST);
   glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, TextureImage[loop]->sizeX, TextureImage[loop]->sizeY,
    0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, TextureImage[loop]->data);

   // 创建线形过滤纹理图
   glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[loop+2]);  // 创建纹理2，3
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);
   glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, TextureImage[loop]->sizeX, TextureImage[loop]->sizeY,
    0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, TextureImage[loop]->data);

   // 创建线形Mipmap纹理图
   glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[loop+4]);  // 创建纹理4，5
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST);
   gluBuild2DMipmaps(GL_TEXTURE_2D, 3, TextureImage[loop]->sizeX, TextureImage[loop]->sizeY,
    GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, TextureImage[loop]->data);
  }
  for (loop=0; loop<=1; loop++)
  {
         if (TextureImage[loop])      // 如果图像存在则清除
      {
           if (TextureImage[loop]->data)   
        {
             free(TextureImage[loop]->data); 
     }
     free(TextureImage[loop]);  
   }
  }
 }

 return Status;    
}

我们对立方体的绘制代码做了一些小的改动，把法线的范围从[-1,1]缩放到[-0.5,0.5]。如果法向量太大的话，会产生一些块状效果，影响视觉效果。 
  
GLvoid glDrawCube()
{
  glBegin(GL_QUADS);
  // 前面
  glNormal3f( 0.0f, 0.0f, 0.5f);
  glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f,  1.0f);
  glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f,  1.0f);
  glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f,  1.0f,  1.0f);
  glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f,  1.0f,  1.0f);
  // 背面
  glNormal3f( 0.0f, 0.0f,-0.5f);
  glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);
  glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f,  1.0f, -1.0f);
  glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f,  1.0f, -1.0f);
  glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f);
  // 上面
  glNormal3f( 0.0f, 0.5f, 0.0f);
  glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f,  1.0f, -1.0f);
  glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f,  1.0f,  1.0f);
  glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f,  1.0f,  1.0f);
  glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f,  1.0f, -1.0f);
  // 下面
  glNormal3f( 0.0f,-0.5f, 0.0f);
  glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);
  glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f);
  glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f,  1.0f);
  glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f,  1.0f);
  // 右面
  glNormal3f( 0.5f, 0.0f, 0.0f);
  glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f, -1.0f);
  glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f,  1.0f, -1.0f);
  glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f( 1.0f,  1.0f,  1.0f);
  glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f( 1.0f, -1.0f,  1.0f);
  // 左面
  glNormal3f(-0.5f, 0.0f, 0.0f);
  glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f);
  glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f,  1.0f);
  glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f,  1.0f,  1.0f);
  glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f,  1.0f, -1.0f);
 glEnd();
}

在初始化OpenGL中，我们添加一些新的函数来使用球体纹理映射。
下面的代码让OpenGL自动为我们计算使用球体映射时，顶点的纹理坐标。 

 glTexGeni(GL_S, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);   // 设置s方向的纹理自动生成
 glTexGeni(GL_T, GL_TEXTURE_GEN_MODE, GL_SPHERE_MAP);   // 设置t方向的纹理自动生成
  
我们几乎完成了所有的工作！接下来要做的就是就是绘制渲染，我删除了一些二次几何体，因为它们的视觉效果并不好。当然我们需要OpenGL为这些几何体自动生成坐标，接着选择球体映射纹理并绘制几何体。最后把

OpenGL状态设置正常模式。 
  
int DrawGLScene(GLvoid)
{
 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);   
 glLoadIdentity();       // 重置视口

 glTranslatef(0.0f,0.0f,z);

 glEnable(GL_TEXTURE_GEN_S);      // 自动生成s方向纹理坐标
 glEnable(GL_TEXTURE_GEN_T);      // 自动生成t方向纹理坐标

 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[filter+(filter+1)]);  // 绑定纹理
 glPushMatrix();
 glRotatef(xrot,1.0f,0.0f,0.0f);
 glRotatef(yrot,0.0f,1.0f,0.0f);
 switch(object)
 {
 case 0:
  glDrawCube();
  break;
 case 1:
  glTranslatef(0.0f,0.0f,-1.5f);     // 创建圆柱
  gluCylinder(quadratic,1.0f,1.0f,3.0f,32,32);   
  break;
 case 2:
  gluSphere(quadratic,1.3f,32,32);     // 创建球
  break;
 case 3:
  glTranslatef(0.0f,0.0f,-1.5f);     // 创建圆锥
  gluCylinder(quadratic,1.0f,0.0f,3.0f,32,32);   
  break;
 };

 glPopMatrix();
 glDisable(GL_TEXTURE_GEN_S);      // 禁止自动生成纹理坐标
 glDisable(GL_TEXTURE_GEN_T);     

 xrot+=xspeed;
 yrot+=yspeed;
 return TRUE;        // 成功返回
}

最后我们使用空格来切换各个不同的几何体 
  
    if (keys[' '] && !sp)
    {
     sp=TRUE;
     object++;
     if(object>3)
      object=0;
    }
原文及其个版本源代码下载：

http://nehe.gamedev.net/data/lessons/lesson.asp?lesson=23