OpenGL超级宝典学习笔记——纹理高级（三）

纹理组合器OpenGL的纹理组合器可以控制多重纹理的片段是如何组合的。一般情况下，我们可以简单的为每个纹理单元设置一个纹理环境模式（GL_REPLACE,GL_DECAL,GL_ADD和GL_MODULATE），把每个纹理应用的结果添加到下一个纹理单元中。然而纹理组合器提供了一个新的纹理环境GL_COMBINE允许我们显示地控制每一个纹理单元的纹理片段是如何组合的。使用纹理组合器模式代码如下：glTexEnvi（GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_COMBINE）;纹理组合器是通过glTexEnv函数来控制的。然后我们需要设置使用哪个纹理组合器的函数。glTexEnv函数的第二个参数是组合器函数的选择器，可以是GL_COMBINE_RGB或GL_COMBINE_ALPHA。第三个参数是你想使用的纹理环境函数。这个参数值如下表：

常量	函数
GL_REPLACE	Arg0
GL_MODULATE	Arg0 * Arg1
GL_ADD	Arg0 + Arg1
GL_ADD_SIGNED	Arg0 + Arg1 – 0.5
GL_INTERPOLATE	（Arg0 * Arg2） + （Arg1 * （1-Arg2））
GL_SUBTRACT	Arg0 - Arg1
GL_DDT3_RGB/GL_DDT3_RGBA	4（（Arg0r-0.5）（Arg1r-0.5）+（Arg0g-0.5）（Arg1g-0.5）+（Arg0b-0.5）（Arg1b-0.5））

例如你给RGB值选择GL_REPLACE组合器，你的函数调用如下：glTexEnvi（GL_TEXTURE_ENV, GL_COMBINE_RGB, GL_REPLACE）;上表中的Arg0——Arg2通过更多的glTexEnv调用来设置。GL_SOURCEx_RGB和GL_SOURCEx_ALPHA值用于指定RGB和alpha组合器函数的参数，x可以是0,1或者2，这些来源的值如下表:

常量	描述
GL_TEXTURE	来源于当前绑定的纹理单元
GL_TEXTUREx	来源于绑定的纹理x
GL_CONSTANT	颜色值或aplha值来源于通过GL_TEXTURE_ENV_COLOR参数设置的值
GL_PRIMARY_COLOR	来源于原几何图形片段
GL_PREVIOUS	来源于前一个纹理单元的纹理环境的结果

例：你设置Arg0为纹理单元0glTexEnvi（GL_TEXTURE_ENV, GL_SOURCE0_RGB, GL_TEXTURE0）;我们还可以对给定的源值施加额外的控制。设置这些操作数，我们可以使用常量GL_OPERANDx_RGB或者GL_OPERANDx_ALPHA，x可以是0,1或者2，可以给这些操作数赋予的值如下表：

常量	描述
GL_SRC_COLOR	源颜色值，不能用于GL_OPERANDx_ALPHA
GL_ONE_MINUS_SRC_COLOR	源颜色值的反码（1-value）不能用于GL_OPERANDx_ALPHA
GL_SRC_ALPHA	源alpha值
GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA	源alpha值的反码（1-value）

例如你已经在两个纹理单元中加载了两个纹理，你在应用纹理时，想要把两个纹理的颜色值相乘，你可以如下设置：//设置纹理环境为纹理组合glTexEnvi（GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_COMBINE）;//告诉OpenGL，对RGB值使用组合函数GL_MODULATEglTexEnvi（GL_TEXTURE_ENV, GL_COMBINE_RGB, GL_MODULATE）;//设置arg0为第0个纹理单元glTexEnvi（GL_TEXTURE_ENV, GL_SOURCE0_RGB, GL_TEXTURE0）;glTexEnvi（GL_TEXTURE_ENV, GL_OPERAND0_RGB, GL_SRC_COLOR）;//设置arg1为纹理单元1glTexEnvi（GL_TEXTURE_ENV, GL_SOURCE1_RGB, GL_TEXTURE1）;glTexEnvi（GL_TEXTURE_ENV, GL_OPERAND1_RGB, GL_SRC_COLOR）:我们还可以为纹理组合器，指定一个RGB或alpha的缩放因子。默认情况下是:glTexEnvf（GL_TEXTURE_ENV, GL_RGB_SCALE, 1.0f）;glTexEnvf（GL_TEXTURE_ENV, GL_ALPHA_SCALE, 1.0f）;

点精灵

点精灵的特性是OpenGl1.5开始引入的。使用点精灵，我们可以通过绘制一个3D的点来把纹理图像映射的屏幕上。例如原本是一个矩形的几何图元（由四个顶点组成），然后再把2D的纹理映射到这个矩形上才能得到的效果，现在使用点精灵则只需要绘制一个3D的点就可以了。这减少了处理器需要处理的顶点，也减少了顶点传输的带宽，提高了性能。例如，大量的微粒在屏幕上移动形成魔幻般的视觉效果，可以通过点精灵来实现（常见的屏幕保护程序）。在点精灵之前，要实现这种效果，我们需要在屏幕上绘制大量的纹理多边形，并需要通过对多边形进行旋转，以确保它面对这照相机。而点精灵纹理允许我们绘制一个3D的顶点，来渲染一个完美对齐的纹理2D多边形。

使用点精灵

点精灵非常容易使用，开启点精灵GL_POINT_SPRITE，设置纹理环境的目标位GL_POINT_SPRITE 的GL_COORD_REPLACE参数为真，发送3D点。glBindTexture（GL_TEXTURE_2D, objectID）;glEnable（GL_POINT_SPRITE）;glTexEnvi（GL_POINT_SPRITE, GL_COORD_REPLACE, GL_TRUE）;glBegin（GL_POINTS）;…glEnd（）;把之前第六章的smooth样例进行修改，使用点精灵的方式来绘制，代码如下：#include "gltools.h" #include <math.h>#include "math3d.h" //屏幕的宽，高 #define SCREEN_X 800 #define SCREEN_Y 600 //大中小星星的数量 #define LARGE_NUM 20 #define MEDIUM_NUM 30 #define SMALL_NUM 40 //星星的坐标 M3DVector2f smallStars[SMALL_NUM];M3DVector2f mediumStars[MEDIUM_NUM];M3DVector2f largeStars[LARGE_NUM]; #define TEXNUM 2 #define STAR 0 #define MOON 1GLuint textureObj[TEXNUM]; void ProcessMenu（int value）; void ChangeSize（GLsizei w, GLsizei h）{ if （h == 0）h = 1;glViewport（0, 0, w, h）;glMatrixMode（GL_PROJECTION）;glLoadIdentity（）; //设置为2D的正投影,使得坐标从屏幕的左下角开始 gluOrtho2D（0.0, SCREEN_X, 0.0, SCREEN_Y）;glMatrixMode（GL_MODELVIEW）;glLoadIdentity（）;glutPostRedisplay（）;} void SetupRC（）{glClearColor（0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f）; //随机获取星星的位置for （int i = 0; i < SMALL_NUM; ++i）{smallStars[i][0] = （GLfloat）（rand（） % SCREEN_X）;smallStars[i][1] = （GLfloat）（rand（） % SCREEN_Y）;} for （int i = 0; i < MEDIUM_NUM; ++i）{mediumStars[i][0] = （GLfloat）（rand（） % SCREEN_X）;mediumStars[i][1] = （GLfloat）（（rand（） % SCREEN_Y） + 50）;} for （int i = 0; i < LARGE_NUM; ++i）{largeStars[i][0] = （GLfloat）（rand（） % SCREEN_X）;largeStars[i][1] = （GLfloat）（rand（） % SCREEN_Y）;}GLint iWidth, iHeight, iComponents;GLenum eFormat; //生成纹理对象 glGenTextures（TEXNUM, textureObj）; //加载纹理图片 glBindTexture（GL_TEXTURE_2D, textureObj[STAR]）;glTexParameteri（GL_TEXTURE_2D, GL_GENERATE_MIPMAP, GL_TRUE）; void *pImage = gltLoadTGA（"..\images\star.tga", &iWidth, &iHeight, &iComponents, &eFormat）; if （pImage）{glTexImage2D（GL_TEXTURE_2D, 0, iComponents, iWidth, iHeight, 0, eFormat, GL_UNSIGNED_BYTE, pImage）;free（pImage）;pImage = NULL;}glTexParameterf（GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR）;glTexParameterf（GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR）;glTexParameterf（GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE）;glTexParameterf（GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE）;glBindTexture（GL_TEXTURE_2D, textureObj[MOON]）;glTexParameteri（GL_TEXTURE_2D, GL_GENERATE_MIPMAP, GL_TRUE）;pImage = gltLoadTGA（"..\images\moon.tga", &iWidth, &iHeight, &iComponents, &eFormat）; if （pImage）{glTexImage2D（GL_TEXTURE_2D, 0, iComponents, iWidth, iHeight, 0, eFormat, GL_UNSIGNED_BYTE, pImage）;free（pImage）;pImage = NULL;}glTexParameterf（GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR）;glTexParameterf（GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR）;glTexParameterf（GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE）;glTexParameterf（GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE）; //启用点精灵 glTexEnvi（GL_POINT_SPRITE, GL_COORD_REPLACE, GL_TRUE）;glEnable（GL_POINT_SPRITE）;ProcessMenu（3）;} void RenderScene（）{glClear（GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT）;glColor3f（1.0f, 1.0f, 1.0f）; //绑定纹理，使用点精灵 glBindTexture（GL_TEXTURE_2D, textureObj[STAR]）;glEnable（GL_POINT_SPRITE）; glEnable（GL_TEXTURE_2D）;glEnable（GL_BLEND）; //画小星星 glPointSize（7.0）;glBegin（GL_POINTS）; for （int i = 0; i < SMALL_NUM; ++i）glVertex2fv（smallStars[i]）;glEnd（）; //画中等大小的星星 glPointSize（12.0）;glBegin（GL_POINTS）; for （int i = 0; i < MEDIUM_NUM; ++i）{glVertex2fv（mediumStars[i]）;}glEnd（）; //大星星 glPointSize（20.0）;glBegin（GL_POINTS）; for （int i = 0; i < LARGE_NUM; ++i）{glVertex2fv（largeStars[i]）;}glEnd（）;glBindTexture（GL_TEXTURE_2D, textureObj[MOON]）; //画月亮 glPointSize（120.0f）;GLfloat x = 650.0f;GLfloat y = 400.0f;glBegin（GL_POINTS）;glVertex2f（x, y）;glEnd（）; //星座连线 glDisable（GL_TEXTURE_2D）;glDisable（GL_POINT_SPRITE）;glLineWidth（3.0）;glBegin（GL_LINE_STRIP）;glVertex2f（0.0f, 50.0f）;glVertex2f（50.0f, 150.0f）;glVertex2f（100.0f, 20.0f）;glVertex2f（300.0f, 300.0f）;glVertex2f（450.0f, 100.0f）;glVertex2f（600.0f, 200.0f）;glVertex2f（800.0f, 30.0f）;glEnd（）;glutSwapBuffers（）;} void ProcessMenu（int value）{ switch （value）{ case 1:{ //开启混合 glBlendFunc（GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA）;glEnable（GL_BLEND）;glEnable（GL_POINT_SMOOTH）;glHint（GL_POINT_SMOOTH_HINT, GL_NICEST）;glEnable（GL_LINE_SMOOTH）;glHint（GL_LINE_SMOOTH_HINT, GL_NICEST）;glEnable（GL_POLYGON_SMOOTH）;glHint（GL_POLYGON_SMOOTH_HINT, GL_NICEST）;glDisable（GL_TEXTURE_2D）;glDisable（GL_POINT_SPRITE）; break;} case 2:{ //关闭混合 glDisable（GL_BLEND）;glDisable（GL_POINT_SMOOTH）;glDisable（GL_LINE_SMOOTH）;glDisable（GL_POLYGON_SMOOTH）;glDisable（GL_TEXTURE_2D）;glDisable（GL_POINT_SPRITE）; break;} case 3: //点精灵glEnable（GL_BLEND）;glBlendFunc（GL_SRC_COLOR, GL_ONE_MINUS_SRC_COLOR）;glDisable（GL_LINE_SMOOTH）;glDisable（GL_POINT_SMOOTH）;glDisable（GL_POLYGON_SMOOTH）; break; default: break;}glutPostRedisplay（）;} void ShutdownRC（）{glDeleteTextures（TEXNUM, textureObj）;} int main（int args, char **argv）{glutInit（&args, argv）;glutInitDisplayMode（GLUT_RGB | GLUT_DOUBLE）;glutInitWindowSize（SCREEN_X, SCREEN_Y）;glutCreateWindow（"POINTSPRITES"）; //右键菜单 int menuID = glutCreateMenu（ProcessMenu）;glutAddMenuEntry（"antialiasing", 1）;glutAddMenuEntry（"normal", 2）;glutAddMenuEntry（"pointsprites", 3）;glutAttachMenu（GLUT_RIGHT_BUTTON）;glutDisplayFunc（RenderScene）;glutReshapeFunc（ChangeSize）;SetupRC（）;glutMainLoop（）; return 0;}效果如下：

纹理应用

点精灵遵循所有的2D纹理的规则，包括纹理环境为GL_DECAL,GL_REPLACE,GL_MODULATE等，以及mipmapped和多重纹理。如果把GL_COORD_REPLACE设置为加，glTexEnvi（GL_POINT_SPRITE, GL_COORD_REPLACE, GL_FALSE）;那么顶点指定单个纹理坐标，并应用于整个点。如果为GL_TRUE，则OpenGL根据点的表面对纹理坐标进行插值。当然这些点的大小必须是大于1.0的。

点精灵参数

点精灵的特性可以通过glPointParameter来进行微调，下图展示应用点精灵的两个不同纹理坐标的原点位置。通过设置GL_POINT_SPRITE_COORD_ORIGIN为GL_LOWER_LEFT把纹理坐标的原点设置到左下角。glPointParameteri（GL_POINT_SPRITE_COORD_ORIGIN, GL_LOWER_LEFT）;更多的参数设置参考https://www.opengl.org/sdk/docs/man/xhtml/glPointParameter.xmlOpenGL超级宝典第4版中文版PDF+英文版+源代码见 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-10/91413.htmOpenGL编程指南（原书第7版）中文扫描版PDF 下载 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-08/67925.htmOpenGL 渲染篇 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-10/45756.htmUbuntu 13.04 安装 OpenGL http://www.linuxidc.com/Linux/2013-05/84815.htmOpenGL三维球体数据生成与绘制【附源码】 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-04/83235.htmUbuntu下OpenGL编程基础解析 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-03/81675.htm如何在Ubuntu使用eclipse for c++配置OpenGL http://www.linuxidc.com/Linux/2012-11/74191.htm 更多《OpenGL超级宝典学习笔记》相关知识见 http://www.linuxidc.com/search.aspx？where=nkey&keyword=34581本文永久更新链接地址：http://www.linuxidc.com/Linux/2015-02/114023.htm