隧道整体的案例最终效果如下图所示
隧道的绘制过程,整体的流程如下图
主要涉及的函数
main函数、ChangeSize、ShutdownRC、SpecialKeys 不做过多的解释说明,主要针对SetupRC、RenderScene 以及 ProcessMenu函数做个备注。
SetupRC
初始化
- 设置背景色
- 初始化着色器
glClearColor(0, 0, 0, 1.0f );
shaderManager.InitializeStockShaders();
设置纹理
- 生成纹理标记
因为隧道有四个面,左右两个面是一样的,所以这里传入一个纹理数组。
/** 分配纹理对象 glGenTextures
参数1:纹理对象的数量
参数2:纹理对象标识数组
*/
glGenTextures(TEXTURE_COUNT, textures);
- 设置纹理参数
因为使用了多个纹理,每个纹理都需要设置这些参数,所以利用 for 循环:
- 绑定纹理对象
- 读取TGA纹理文件
- 设置纹理环绕方式&过滤方式
- 载入纹理
- 生成 Mip 贴图
- 释放指针
for (iLoop = 0; iLoop < TEXTURE_COUNT; iLoop++) {
/**绑定纹理对象 glBindTexture
参数1:纹理模式,GL_TEXTURE_1D,GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_3D
参数2:需要绑定的纹理对象
*/
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textures[iLoop]);
/**加载tga文件
参数1:纹理文件名称
参数2:文件宽度变量地址
参数3:文件高度变量地址
参数4:文件组件变量地址
参数5:文件格式变量地址
返回值:pBytes,指向图像数据的指针
*/
pBytes = gltReadTGABits(szTextureFiles[iLoop], &iWidth, &iHeight, &iComponents, &eFormat);
//加载纹理、设置过滤器和包装模式
//GL_TEXTURE_MAG_FILTER(放大过滤器,GL_NEAREST(最邻近过滤)
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
//GL_TEXTURE_MIN_FILTER(缩小过滤器),GL_NEAREST(最邻近过滤)
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
//GL_TEXTURE_WRAP_S(s轴环绕),GL_CLAMP_TO_EDGE(环绕模式强制对范围之外的纹理坐标沿着合法的纹理单元的最后一行或一列进行采样)
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
//GL_TEXTURE_WRAP_T(t轴环绕),GL_CLAMP_TO_EDGE(环绕模式强制对范围之外的纹理坐标沿着合法的纹理单元的最后一行或一列进行采样)
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
/**载入纹理 glTexImage2D
参数1:纹理维度,GL_TEXTURE_2D
参数2:mip贴图层次
参数3:纹理单元存储的颜色成分(从读取像素图中获得)
参数4:加载纹理宽度
参数5:加载纹理的高度
参数6:加载纹理的边框
参数7: 加载纹理格式
参数7:像素数据的数据类型,GL_UNSIGNED_BYTE无符号整型
参数8:指向纹理图像数据的指针
*/
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, iComponents, iWidth, iHeight, 0, eFormat, GL_UNSIGNED_BYTE, pBytes);
/**为纹理对象生成一组完整的mipmap glGenerateMipmap
参数1:纹理维度,GL_TEXTURE_1D,GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_2D
*/
glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
//释放原始纹理数据,不在需要纹理原始数据了
free(pBytes);
}
填充数据
隧道顶点坐标与纹理坐标的映射,四个面均是由多个三角形使用三角形带的图元连接方式组成,使用 for 循环,每次设置4个点的顶点及纹理坐标。
GLfloat z;
/*
GLTools库中的容器类,GBatch,
void GLBatch::Begin(GLenum primitive,GLuint nVerts,GLuint nTextureUnits = 0);
参数1:图元枚举值
参数2:顶点数
参数3:1组或者2组纹理坐标
*/
floorBatch.Begin(GL_TRIANGLE_STRIP, 28, 1);
//Z表示深度,隧道的深度
for(z = 60.0f; z >= 0.0f; z -=10.0f) {
floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
floorBatch.Vertex3f(-10.0f, -10.0f, z);
floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
floorBatch.Vertex3f(10.0f, -10.0f, z);
floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 1.0f);
floorBatch.Vertex3f(-10.0f, -10.0f, z - 10.0f);
floorBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);
floorBatch.Vertex3f(10.0f, -10.0f, z - 10.0f);
}
floorBatch.End();
ceilingBatch.Begin(GL_TRIANGLE_STRIP, 28, 1);
for(z = 60.0f; z >= 0.0f; z -=10.0f) {
ceilingBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 1.0f);
ceilingBatch.Vertex3f(-10.0f, 10.0f, z - 10.0f);
ceilingBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);
ceilingBatch.Vertex3f(10.0f, 10.0f, z - 10.0f);
ceilingBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
ceilingBatch.Vertex3f(-10.0f, 10.0f, z);
ceilingBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
ceilingBatch.Vertex3f(10.0f, 10.0f, z);
}
ceilingBatch.End();
leftWallBatch.Begin(GL_TRIANGLE_STRIP, 28, 1);
for(z = 60.0f; z >= 0.0f; z -=10.0f) {
leftWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
leftWallBatch.Vertex3f(-10.0f, -10.0f, z);
leftWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 1.0f);
leftWallBatch.Vertex3f(-10.0f, 10.0f, z);
leftWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
leftWallBatch.Vertex3f(-10.0f, -10.0f, z - 10.0f);
leftWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);
leftWallBatch.Vertex3f(-10.0f, 10.0f, z - 10.0f);
}
leftWallBatch.End();
rightWallBatch.Begin(GL_TRIANGLE_STRIP, 28, 1);
for(z = 60.0f; z >= 0.0f; z -=10.0f) {
rightWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 0.0f);
rightWallBatch.Vertex3f(10.0f, -10.0f, z);
rightWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 0.0f, 1.0f);
rightWallBatch.Vertex3f(10.0f, 10.0f, z);
rightWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 0.0f);
rightWallBatch.Vertex3f(10.0f, -10.0f, z - 10.0f);
rightWallBatch.MultiTexCoord2f(0, 1.0f, 1.0f);
rightWallBatch.Vertex3f(10.0f, 10.0f, z - 10.0f);
}
rightWallBatch.End();
RenderScene
流程图
- 清理缓存
- push 压栈
- 操作视图模型矩阵
- 使用纹理替换矩阵着色器
- 绑定纹理
- pop 出栈
- 交换缓存区
//1.用当前清除色,清除窗口
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
//2.模型视图压栈
modelViewMatrix.PushMatrix();
//Z轴平移viewZ 距离
modelViewMatrix.Translate(0, 0, viewZ);
//3.纹理替换矩阵着色器
/*
参数1:GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE(着色器标签)
参数2:模型视图投影矩阵
参数3:纹理层
*/
shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_TEXTURE_REPLACE, transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(), 0);
//4.绑定纹理
/*
参数1:纹理模式,GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D
参数2:需要绑定的纹理
*/
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textures[TEXTURE_FLOOR]);
floorBatch.Draw();
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textures[TEXTURE_CEILING]);
ceilingBatch.Draw();
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textures[TEXTURE_BRICK]);
leftWallBatch.Draw();
rightWallBatch.Draw();
//5. 模型视图出栈,恢复矩阵(push一次就要pop一次)
modelViewMatrix.PopMatrix();
//6.交换缓存区
glutSwapBuffers();
ProcessMenu
根据选择的菜单选项,更换所有纹理的过滤方式,并重新渲染。因为有多个纹理,需要设置多次,所以需要使用 for 循环设置。
GLint iLoop;
for (iLoop = 0; iLoop < TEXTURE_COUNT; iLoop++) {
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textures[iLoop]);
switch (value) {
case 0:
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
break;
case 1:
//GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER(缩小过滤器),GL_LINEAR(线性过滤)
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
break;
case 2:
//GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER(缩小过滤器),GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST(选择最邻近的Mip层,并执行最邻近过滤)
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST);
break;
case 3:
//GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER(缩小过滤器),GL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR(在Mip层之间执行线性插补,并执行最邻近过滤)
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR);
break;
case 4:
//GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER(缩小过滤器),GL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR(选择最邻近Mip层,并执行线性过滤)
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST);
break;
case 5:
//GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER(缩小过滤器),GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR(在Mip层之间执行线性插补,并执行线性过滤,又称为三线性过滤)
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
break;
case 6:
//设置各向异性过滤
GLfloat fLargest;
//获取各向异性过滤的最大数量
glGetFloatv(GL_MAX_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, &fLargest);
//设置纹理参数(各向异性采样)
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, fLargest);
break;
case 7:
//设置各向同性过滤,数量为1.0表示(各向同性采样)
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAX_ANISOTROPY_EXT, 1.0f);
break;
default:
break;
}
}
实现效果图:
完整代码见 Github 隧道