【OpenGL】---认识CubeTexture

一、OpenGL Cube Texture 立方体纹理
立方体纹理是一种特殊的纹理技术，他用6幅二维贴图构成一个以原点为中心的纹理立方体。对于每个片段，
纹理坐标(s,t,r)被当做三维向量看待，每个纹素(texel)都被看做是从原点看到的立方纹理上的的图像。

指定立方体纹理的6张纹理
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X, 0, GL_RGBA,
imageSize, imageSize, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, image1);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_X, 0, GL_RGBA,
imageSize, imageSize, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, image4);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_Y, 0, GL_RGBA,
imageSize, imageSize, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, image2);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_Y, 0, GL_RGBA,
imageSize, imageSize, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, image5);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_Z, 0, GL_RGBA,
imageSize, imageSize, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, image3);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_Z, 0, GL_RGBA,
imageSize, imageSize, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, image6);

指定6张纹理的参数
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_R, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);

想要快速创建一个立方体纹理，可以在场景的原点放置一台照相机，然后让相机Forward依次对准XYZ各轴的正负方向
并且保证相机FOV=90°，快照的的3D空间为在原点相交的6个平截头体。这6张纹理即为立方体纹理的6个2D纹理。

二 OpenGL 立方体纹理采样（纹理纹素获取算法）

正如前面所述，对于每个片段，纹理坐标(s, t, r)被当作方向向量看待，每个纹素(texel)都表示从原点所看到的纹理立方体上的图像。
下面实现代码来自mesa3d里面，源文件路径为Mesa-8.0.4\src\mesa\swrast\s_texfilter.c。

三 不同的纹理坐标算法，获得不同的效果

　　最常见的2个纹理坐标算法：

 　　（1）顶点法线作为纹理坐标，用于天空盒贴图

　　 （2）相机到定点的向量与顶点法线求反射向量，用于做类似环境纹理镜面反射效果

// Reflection Shader
// Vertex Shader
// Richard S. Wright Jr.
// OpenGL SuperBible
#version 130

// Incoming per vertex... position and normal
in vec4 vVertex;
in vec3 vNormal;

uniform mat4   mvpMatrix;
uniform mat4   mvMatrix;
uniform mat3   normalMatrix;
uniform mat4   mInverseCamera;

// Texture coordinate to fragment program
smooth out vec3 vVaryingTexCoord;

void main(void) 
    {
    // Normal in Eye Space
    vec3 vEyeNormal = normalMatrix * vNormal;
    
    // Vertex position in Eye Space
    vec4 vVert4 = mvMatrix * vVertex;
    vec3 vEyeVertex = normalize(vVert4.xyz / vVert4.w);
    
    // Get reflected vector
    vec4 vCoords = vec4(reflect(vEyeVertex, vEyeNormal), 1.0);
   
    // Rotate by flipped camera
    vCoords = mInverseCamera * vCoords;
    vVaryingTexCoord.xyz = normalize(vCoords.xyz);

    // Don't forget to transform the geometry!
    gl_Position = mvpMatrix * vVertex;
    }