Opengl：如何对使用顶点数组制作的模型进行纹理处理？

Posted 2023-04-15

【中文标题】Opengl：如何对使用顶点数组制作的模型进行纹理处理？

【英文标题】：Opengl: How do I texture a model made with a vertex array?

【发布时间】：2015-03-01 15:47:07

【问题描述】：

我试图摆脱即时模式，因为我一直被告知这确实不是在 Opengl 中编程的最佳方式。我找到了一个可以制作立方体并为其着色的教程，但它不包括纹理。

这是我的代码：

GLfloat vertices[] =  1, 1, 1,  -1, 1, 1,  -1,-1, 1,   1,-1, 1,   // v0,v1,v2,v3 (front)
                        1, 1, 1,   1,-1, 1,   1,-1,-1,   1, 1,-1,   // v0,v3,v4,v5 (right)
                        1, 1, 1,   1, 1,-1,  -1, 1,-1,  -1, 1, 1,   // v0,v5,v6,v1 (top)
                       -1, 1, 1,  -1, 1,-1,  -1,-1,-1,  -1,-1, 1,   // v1,v6,v7,v2 (left)
                       -1,-1,-1,   1,-1,-1,   1,-1, 1,  -1,-1, 1,   // v7,v4,v3,v2 (bottom)
                        1,-1,-1,  -1,-1,-1,  -1, 1,-1,   1, 1,-1 ; // v4,v7,v6,v5 (back)

// normal array
GLfloat normals[]  =  0, 0, 1,   0, 0, 1,   0, 0, 1,   0, 0, 1,   // v0,v1,v2,v3 (front)
                        1, 0, 0,   1, 0, 0,   1, 0, 0,   1, 0, 0,   // v0,v3,v4,v5 (right)
                        0, 1, 0,   0, 1, 0,   0, 1, 0,   0, 1, 0,   // v0,v5,v6,v1 (top)
                       -1, 0, 0,  -1, 0, 0,  -1, 0, 0,  -1, 0, 0,   // v1,v6,v7,v2 (left)
                        0,-1, 0,   0,-1, 0,   0,-1, 0,   0,-1, 0,   // v7,v4,v3,v2 (bottom)
                        0, 0,-1,   0, 0,-1,   0, 0,-1,   0, 0,-1 ; // v4,v7,v6,v5 (back)

// color array
GLfloat colors[]   =  1, 1, 1,   1, 1, 0,   1, 0, 0,   1, 0, 1,   // v0,v1,v2,v3 (front)
                        1, 1, 1,   1, 0, 1,   0, 0, 1,   0, 1, 1,   // v0,v3,v4,v5 (right)
                        1, 1, 1,   0, 1, 1,   0, 1, 0,   1, 1, 0,   // v0,v5,v6,v1 (top)
                        1, 1, 0,   0, 1, 0,   0, 0, 0,   1, 0, 0,   // v1,v6,v7,v2 (left)
                        0, 0, 0,   0, 0, 1,   1, 0, 1,   1, 0, 0,   // v7,v4,v3,v2 (bottom)
                        0, 0, 1,   0, 0, 0,   0, 1, 0,   0, 1, 1 ; // v4,v7,v6,v5 (back)

// index array of vertex array for glDrawElements() & glDrawRangeElement()
GLubyte indices[]  =  0, 1, 2,   2, 3, 0,      // front
                       4, 5, 6,   6, 7, 4,      // right
                       8, 9,10,  10,11, 8,      // top
                      12,13,14,  14,15,12,      // left
                      16,17,18,  18,19,16,      // bottom
                      20,21,22,  22,23,20 ;    // back

// Initialization routine.
void setup(void)

   glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
   glEnable(GL_DEPTH_TEST); // Enable depth testing.




// Drawing routine.
void drawScene()

   glClear (GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

   glLoadIdentity();

    // enable and specify pointers to vertex arrays
    glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
    glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
    glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
    glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, normals);
    glColorPointer(3, GL_FLOAT, 0, colors);
    glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, vertices);

    glPushMatrix();
    glTranslatef(0, 0, -5);

    glDrawElements(GL_TRIANGLES, 36, GL_UNSIGNED_BYTE, indices);

    glPopMatrix();

    glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);  // disable vertex arrays
    glDisableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
    glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);

   glutSwapBuffers();


// OpenGL window reshape routine.
void resize (int w, int h)

   glViewport (0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);
   glMatrixMode (GL_PROJECTION);
   glLoadIdentity();
   gluPerspective(60.0, (float)w/(float)h, 1.0, 20.0);
   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);


// Keyboard input processing routine.
void keyInput(unsigned char key, int x, int y)

   switch (key) 
   
      case 27:
         exit(0);
         break;
      default:
         break;
   


// Callback routine for non-ASCII key entry.
void specialKeyInput(int key, int x, int y)

   //if(key == GLUT_KEY_UP) if (step < 180) step++;;
   //if(key == GLUT_KEY_DOWN) if (step > 0) step--;;
   glutPostRedisplay();


// Routine to output interaction instructions to the C++ window.
void printInteraction(void)

   cout << "Interaction:" << endl;


// Main routine.
int main(int argc, char **argv) 

   printInteraction();
   glutInit(&argc, argv);
   glutInitDisplayMode (GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH); 
   glutInitWindowSize (500, 500);
   glutInitWindowPosition (100, 100);
   glutCreateWindow ("sphereInBox2.cpp");
   setup();
   glutDisplayFunc(drawScene);
   glutReshapeFunc(resize);
   glutKeyboardFunc(keyInput);
   glutSpecialFunc(specialKeyInput);
   glutMainLoop();

   return 0;

此代码将制作一个立方体，因此我想知道如何单独为每一面设置纹理，以及如何使用 1 个纹理为整个模型设置纹理。你会推荐什么？

【问题讨论】：

您需要一个纹理坐标数组，该数组将映射到包含立方体所有 6 个面的单个展开纹理。搜索UV mapping和unwrapping，就是技术的关键词

如果我告诉你的glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY) 和glTexCoordPointer 这会给你一个提示吗？ ;-)

@datenwolf 我已将这两个都添加到我的项目中。我为坐标指针创建了一个 texcoord 变量，但我看不出有什么不同。我错过了什么？

@WhyYouNoWork：嗯，首先你需要一个纹理对象。 iggy 的回答相当完整。你可以暂时忽略`glActiveTexture'；它是 OpenGL-1.2 功能，与 OpenGL-1.1 之上的所有功能一样，您必须在运行时使用扩展机制加载（只需使用 GLEW）。在创建 OpenGL 上下文后加载纹理。然后当你想用它glBindTexture和固定函数管道glEnable(GL_TEXTURE_2D)。但老实说，你不应该学习过时的做事方式。

@datenwolf 你把我弄丢了。你能提供更多细节吗？

【参考方案1】：

首先，您必须提供可以定义为数组的纹理坐标 - 就像您已经拥有的顶点、法线和颜色一样。

GLfloat texcoords[] = 
    0.0f, 0.0f,
    1.0f, 0.0f,
    1.0f, 1.0f,
    0.0f, 1.0f,
;

对于立方体的面的每个顶点，您必须提供对应于纹理上某个位置的UV坐标。您必须提供所有 6 个边的坐标，并且大多数情况下它们的顺序不同。

然后您将不得不使用其他一些库（例如 SOIL）来加载纹理。它将返回一个指向像素的指针，您可以稍后将其传递给 OpenGL。

这是 OpenGL 的样子。首先，我们生成一个新纹理，设置一些参数并用我们使用外部库加载的像素填充它。

glGenTextures(1, &testTexture);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, testTexture);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);

glTexImage2D(
    GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, size, size, 0, GL_RGB, GL_FLOAT, &texData[0]
);

要最终使用此纹理进行渲染，您必须将其绑定为活动纹理：

glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, testTexture);

你快完成了！但这部分可能是最复杂的部分。你必须加载你的着色器，创建一个程序，用着色器编译它，然后开始使用这个程序。完成后，您只需将纹理作为统一采样器传递给程序。

【讨论】：

恐怕你已经失去了我。我了解纹理坐标。需要将纹理写入面部，我理解并将一定比例的图像映射到面部。我有几个函数可以加载 png：codepad.org/ygG2U0cF。我不知道下一步该做什么。 glActiveTexture 是未定义的，你的最后一段在我脑海中挥之不去。你能详细说明一下吗？

@WhyYouNoWork 也许我可以把你推荐给this excellent tutorial？

我正在阅读教程，但我被卡住了。我不明白如何让 SOIL 工作。我无法运行其中包含的任何文件。当我尝试转换文件时，它一直告诉我文件损坏。怎么回事？

@WhyYouNoWork 构建库并让它们在您的项目中工作本身就是一项技能。您可以在 *** 上发布另一个关于 SOIL 的问题。

我得到了要编译的 .lib，并且能够正确编译我的项目，但是我遇到了您发送给我的教程的问题。我在“应用纹理”部分，这是你说的最复杂的部分。这完全超出了我的想象。你打算怎么做？