java - LibGDX 如何使用 Sprites 和 SpriteBatch 在单个位置组合 2 个纹理以进行多重纹理

Question

使用 LibGDX，我编写了一个非常简单的(也是我的第一个)片段着色器，它具有两个不同的纹理集，第一​​个是要绘制到屏幕上的图像，第二个是 alpha 透明蒙版。这是片段着色器:

#ifdef GL_ES
    precision mediump float;
#endif

varying vec4 v_color;
varying vec2 v_texCoords;
uniform sampler2D u_texture;
uniform sampler2D u_mask;

void main() {
    vec4 texColor = texture2D(u_texture, v_texCoords);
    vec4 maskColor = texture2D(u_mask, v_texCoords);
    gl_FragColor = vec4(
        vec3(v_color * texColor),
        maskColor.a
    );
}

u_texture 是要绘制的图像，u_mask 是带有透明度信息的纹理。

但是，我真正想做的是利用Sprite和TextureAtlas类引用几个TextureRegion着色器的实例。这是我的渲染代码:

shaderBatch.setProjectionMatrix(camera.combined);
shaderBatch.begin();

// ... some housekeeping code ...

Sprite overlapAlphaMask = maskTextureAtlas.createSprite("mask", 4);
Sprite overlapSprite = spriteTextureAtlas.createSprite("some-tile", 8);
// Or some other index in the texture atlas

overlapAlphaMask.getTexture().bind(1);
alphaMaskShader.setUniformi("u_mask", 1);

overlapSprite.getTexture().bind(0);
alphaMaskShader.setUniformi("u_texture", 0);

shaderBatch.draw(overlapSprite, worldX, worldY, 1.0f, 1.0f);

尽管这至少正在运行和渲染某些内容，但它从 maskTextureAtlas 中拾取了错误的纹理区域。 。我的猜测是这里还有更多要做的事情，因为着色器不会了解有关overlapAlphaMask Sprite 的任何知识 - 如何绘制它，纹理坐标是什么，等等。

我假设SpriteBatch.draw()方法负责从 overlapSprite 中获取正确的信息。它已传入，所以我期望 vec2 v_texCoords着色器中的 已正确设置以绘制它，但这些坐标对于第二个纹理/sampler2D 统一属性来说是错误的。这是我第一次尝试使用着色器，所以我确信我错过了一些基本的东西!

--- 更新 ---

到目前为止，我的谷歌搜索显示我可能需要通过顶点着色器设置更多内容。我正在使用这个(默认？)libGDX 顶点着色器:

attribute vec4 a_position;
attribute vec4 a_color;
attribute vec2 a_texCoord0;

uniform mat4 u_projTrans;

varying vec4 v_color;
varying vec2 v_texCoords;

void main() {
    v_color = a_color;
    v_texCoords = a_texCoord0;
    gl_Position = u_projTrans * a_position;
}

Answer 1

正如 Dietrich Epp 所指出的，我需要的是通过顶点缓冲区将额外的纹理坐标发送到顶点和像素着色器。我成功地通过编写自己的 SpriteBatch 类实现来实现这一目标，该类一次设置两个 texture (不是 TextureRegion) )并使用几个稍微扩展的着色器对这些进行批量绘制，如下所示:

顶点着色器

attribute vec4 a_position;
attribute vec4 a_color;
attribute vec2 a_texCoord0;
attribute vec2 a_texCoord1;

uniform mat4 u_projTrans;

varying vec4 v_color;
varying vec2 v_texCoords0;
varying vec2 v_texCoords1;

void main() {
    v_color = a_color;
    v_texCoords0 = a_texCoord0;
    v_texCoords1 = a_texCoord1;
    gl_Position = u_projTrans * a_position;
}

这是默认的顶点着色器，但将属性 vec2 a_texCoord 替换为一组两个纹理坐标，并生成变化的 vec2 v_texCoordsX 以传递给片段着色器。然后，这个额外的属性 vec2 通过顶点缓冲区发送。

片段着色器

#ifdef GL_ES
    precision mediump float;
#endif

varying vec4 v_color;
varying vec2 v_texCoords0;
varying vec2 v_texCoords1;
uniform sampler2D u_texture0;
uniform sampler2D u_texture1;

void main() {
    vec4 texColor = texture2D(u_texture0, v_texCoords0);
    vec4 maskColor = texture2D(u_texture1, v_texCoords1);
    gl_FragColor = vec4(
        vec3(v_color * texColor),
        maskColor.a
    );
}

类似地，片段着色器现在接收两个 sampler2D 纹理进行采样，以及一对纹理坐标供每个纹理引用。

SpriteBatch 类中更改的关键是扩展构造函数中的 Mesh 定义:

    mesh = new Mesh(Mesh.VertexDataType.VertexArray, false, size * 4, size * 6, new VertexAttribute(VertexAttributes.Usage.Position, 2,
            ShaderProgram.POSITION_ATTRIBUTE), new VertexAttribute(VertexAttributes.Usage.ColorPacked, 4, ShaderProgram.COLOR_ATTRIBUTE),
            new VertexAttribute(VertexAttributes.Usage.TextureCoordinates, 2, ShaderProgram.TEXCOORD_ATTRIBUTE + "0"),
            new VertexAttribute(VertexAttributes.Usage.TextureCoordinates, 2, ShaderProgram.TEXCOORD_ATTRIBUTE + "1"));

上面的最后一行是新添加的，一对 a_texCoord1 的坐标。 draw() 方法传递两个 Sprite 或 TextureRegion 实例，并稍微扩展以传递每组顶点的 2 个额外 float 顶点数组的每个点/索引。最后对着色器设置进行了一些添加，以绑定(bind)两个纹理并将制服设置如下:

    shader.setUniformi("u_texture0", 0);
    shader.setUniformi("u_texture1", 1);

而且它有效!我的临时解决方案是将两个 Sprite 绘制到屏幕上，将透明度信息写入显示缓冲区，但由于每个纹理的 SpriteBatch 批处理，并且我的图像被分割为多个纹理，这导致了 Not Acceptable 性能损失，该解决方案已修复该问题:)