c++ - OpenGL ES 3 (iOS) 纹理奇怪 - 想知道为什么

Question

我有一个正常运行的 OpenGL ES 3 程序 (iOS)，但我很难理解 OpenGL 纹理。我正在尝试将几个四边形渲染到屏幕上，它们都具有不同的纹理。纹理都是带有单独调色板的 256 色图像。

这是将纹理发送到着色器的 C++ 代码

    // THIS CODE WORKS, BUT I'M NOT SURE WHY
    glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, _renderQueue[idx]->TextureId);
    glUniform1i(_glShaderTexture, 1);  // what does the 1 mean here

    glActiveTexture(GL_TEXTURE2);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, _renderQueue[idx]->PaletteId);
    glUniform1i(_glShaderPalette, 2);  // what does the 2 mean here?

    glDrawElements(GL_TRIANGLES, sizeof(Indices)/sizeof(Indices[0]), GL_UNSIGNED_BYTE, 0);

这是片段着色器

uniform sampler2D texture; // New
uniform sampler2D palette;                     // A palette of 256 colors
varying highp vec2 texCoordOut;
void main()
{
    highp vec4 palIndex = texture2D(texture, texCoordOut);    
    gl_FragColor = texture2D(palette, palIndex.xy);
}

正如我所说，代码有效，但我不确定它为什么有效。几个看似微小的变化打破了它。例如，在 C++ 代码中使用 GL_TEXTURE0 和 GL_TEXTURE1 会破坏它。将 glUniform1i 中的数字更改为 0，并用 1 打破它。我猜我不了解 OpenGL 3+ 中的纹理(也许是纹理单元？？？)，但需要一些指导才能弄清楚是什么。

Answer 1

由于新的 OpenGL 程序员常常感到困惑，我将尝试在非常基本的层面上解释纹理单元的概念。一旦您掌握了术语，这并不是一个复杂的概念。

整个事情的动机是提供在着色器中对多个纹理进行采样的可能性。由于 OpenGL 传统上对通过 glBind*() 调用绑定(bind)的对象进行操作，这意味着需要一个绑定(bind)多个纹理的选项。因此，拥有一个绑定(bind)纹理的概念被扩展为拥有一个绑定(bind)纹理表。 OpenGL 所称的纹理单元是此表中的一个条目，由索引指定。

如果你想用 C/C++ 风格的符号来描述这个状态，你可以将绑定(bind)纹理表定义为纹理 id 数组，其中大小是实现支持的绑定(bind)纹理的最大数量(用glGetIntegerv(GL_MAX_TEXTURE_IMAGE_UNITS, ...):

GLuint BoundTextureIds[MAX_TEXTURE_UNITS];

如果绑定(bind)纹理，它会绑定(bind)到当前事件的纹理单元。这意味着对 glActiveTexture() 的最后一次调用决定了修改绑定(bind)纹理表中的哪个条目。在典型的调用序列中，它将纹理绑定(bind)到纹理单元 i:

glActiveTexture(GL_TEXTUREi);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texId);

这相当于通过以下方式修改我们想象中的数据结构:

BoundTextureIds[i] = texId;

这涵盖了设置。现在，着色器可以访问该表中的所有纹理。 sampler2D 类型的变量用于访问 GLSL 代码中的纹理。要确定每个 sampler2D 变量访问哪个纹理，我们需要指定每个使用哪个表条目。这是通过将统一值设置为表索引来完成的:

glUniform1i(samplerLoc, i);

指定位于 samplerLoc 的采样器制服从表条目 i 中读取，这意味着它对 ID 为 BoundTextureIds[i] 的纹理进行采样.

在问题的特定情况下，第一个纹理绑定(bind)到纹理单元 1，因为 glActiveTexture(GL_TEXTURE1) 在 glBindTexture() 之前被调用。要从着色器访问此纹理，着色器统一也需要设置为 1。第二个纹理也是如此，纹理单元为 2。

(上面的描述略有简化，因为它没有考虑到不同的纹理目标。实际上，具有不同目标的纹理，例如 GL_TEXTURE_2D 和 GL_TEXTURE_3D，可以绑定(bind)到相同的纹理单元。)