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:

1. 创建纹理对象。就是获得一个新的纹理句柄 ID.
2. 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。
3. 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。
4. 绑定纹理对象。就是将 ID 的纹理作为下面操作的纹理。
5. 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 GL_TEXTURE2D, 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:

?

1 2 3

IntBuffer intBuffer = IntBuffer.allocate(1); gl.glGenTextures(1, intBuffer); int textureId = intBuffer.get(); // 纹理 ID

 指定纹理

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

?

1	GLUtils.texImage2D (GL10.GL_TEXTURE_2D, 0, mBitmap, 0);

删除纹理

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近时都平滑显示。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。在近处时使用 GL_LINEAR ，远处时 GL_NEAREST 。

1 2	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:

?

1 2 3 4

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。