objective-c - 如何在 OpenGL 中正确正交渲染纹理？

Question

我正在尝试在正交投影中渲染 2D 纹理。
让我知道出了什么问题。
宽度和高度为 128， View 的宽度和高度为 256px，因此我希望纹理缩放 2 倍。
但我得到的只是这样:

代码:

@interface ModNesOpenGLView : NSOpenGLView {
   @public
      char *pixels;
      int width;
      int height;
      int zoom;
}
- (void) drawRect: (NSRect) bounds;
- (void) free;
@end

@implementation ModNesOpenGLView

-(void) awakeFromNib {
   self->pixels = malloc( self->width * self->height * 3 );
   memset( (void *)self->pixels, 0, self->width * self->height * 3 );

   for( int y=0; y<self->height; ++y )
   {
      for( int x=0; x<self->width; ++x )
      {
         char r=0,g=0,b=0;
         switch( y%3 ) {
            case 0: r=0xFF; break;
            case 1: g=0xFF; break;
            case 2: b=0xFF; break;
         }
         [self setPixel_x:x y:y r:r g:g b:b];
      }
   }
}

-(void) setPixel_x:(int)x y:(int)y r:(char)r g:(char)g b:(char)b
{
   self->pixels[ ( y * self->width + x ) * 3 ] = r;
   self->pixels[ ( y * self->width + x ) * 3 + 1 ] = g;
   self->pixels[ ( y * self->width + x ) * 3 + 2 ] = b;
}

-(void) drawRect: (NSRect) bounds
{
   glClearColor(0, 0, 0, 0);
   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT );

   glTexImage2D( GL_TEXTURE_2D, 0, 3, self->width, self->height, 0,GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, (GLvoid*) self->pixels );
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST); // GL_LINEAR
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
   glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP); 
   glEnable(GL_TEXTURE_2D);

//   glTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0 ,0, 0, self->width, self->height, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, (GLvoid*) self->pixels );

   glBegin( GL_QUADS );
      glTexCoord2d(0.0, 0.0); glVertex2d(0.0,   0.0);
      glTexCoord2d(1.0, 0.0); glVertex2d(self->width, 0.0);
      glTexCoord2d(1.0, 1.0); glVertex2d(self->width, self->height);
      glTexCoord2d(0.0, 1.0); glVertex2d(0.0,   self->height);
   glEnd();

   glFlush();
}

- (void)prepareOpenGL
{
   // Synchronize buffer swaps with vertical refresh rate
   GLint swapInt = 1;
   [[self openGLContext] setValues:&swapInt forParameter:NSOpenGLCPSwapInterval];
}

(^代码向下滚动)

我意识到我错过了有关投影矩阵和正交投影初始化的所有部分。
我添加了它:

- (void)prepareOpenGL
{
   // Synchronize buffer swaps with vertical refresh rate
   GLint swapInt = 1;
   [[self openGLContext] setValues:&swapInt forParameter:NSOpenGLCPSwapInterval];

   glClearColor(0, 0, 0, 0);
   glMatrixMode(GL_PROJECTION);
   glLoadIdentity();
   glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
   glViewport(0, 0, self->width, self->height);
}

然后我得到这个:

我很困惑。

这是我获取代码的地方:code example

Answer 1

您的问题在于坐标系及其范围。查看用于绘图的坐标:

glTexCoord2d(0.0, 0.0); glVertex2d(0.0,   0.0);
glTexCoord2d(1.0, 0.0); glVertex2d(self->width, 0.0);
glTexCoord2d(1.0, 1.0); glVertex2d(self->width, self->height);
glTexCoord2d(0.0, 1.0); glVertex2d(0.0,   self->height);

如果不应用变换，OpenGL 坐标系在 x 和 y 方向上的范围均为 [-1.0, 1.0]。这意味着 (0.0, 0.0)(您正在绘制的四边形的左下角)位于屏幕的中心。然后它延伸到右侧和顶部。四边形的尺寸实际上比窗口大得多，但它显然被剪裁了。

这解释了您发布的原始版本和结果图片。最终，右上象限被填充，其中只有一小部分纹理(大约一个纹素)。

然后在更新的代码中添加以下内容:

glViewport(0, 0, self->width, self->height);

视口(viewport)决定了您绘制到的窗口部分。由于您说 width 和 height 为 128，并且窗口大小为 256x256，因此此调用指定您只想绘制到窗口的左下象限。

由于其他一切都没有改变，因此您仍然绘制绘图区域的右上象限。因此，您最终会填充窗口左下象限的右上象限，这正是第二个图像中的内容。

要解决此问题，最简单的方法是不将视口(viewport)设置为非默认值(删除 glViewport() 调用)，并使用两个方向的范围 [-1.0, 1.0]:

glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex2f(-1.0f, -1.0f);
glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex2f( 1.0f, -1.0f);
glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex2f( 1.0f,  1.0f);
glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex2f(-1.0f,  1.0f);

另一个选项是您设置一个转换，将坐标范围更改为您正在使用的值。在您正在使用的旧版 OpenGL 中，类似这样的内容应该可以工作:

glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(0.0, self->width, 0.0, self->height, -1.0, 1.0);