按像素区域进行 OpenGL 纹理映射

Question

假设您有一个简单的游戏图块集，如下所示：

现在，在处理简单的 GUI 框架（例如 .NET）时，加载该图像、选择其中的一部分，然后逐块绘制它会相当容易。然而，当使用 OpenGL 时，这个过程似乎有点……呃，独特。我可以轻松地将图像加载到 OpenGL 中并将其绑定到某些几何体，但是，当涉及“选择”某些图块（无需取消绑定所述纹理）时，它似乎需要与传统的 x、y、宽度不同的数学运算，高度接近。

如果我想为当前图块选择 64,128（像素空间中的坐标）的图块，我会使用反映理想情况的纹理坐标，而不是我在其他网站上看到的人们建议的这些奇怪的分数。

OpenGL在绑定纹理时似乎根本不使用像素空间，或者也许我在这里误解了一些基本概念；我不确定。

这是在某个任意位置渲染 32 x 32 图块的简单方法（在本例中将保持为 0,0）：

int spriteX = 0;
int spriteY = 0;
int spriteWidth = 32;
int spriteHeight = 32;
GL.BindTexture( TextureTarget.Texture2D , texture );
GL.Begin( PrimitiveType.Quads );
{
    GL.TexCoord2( 0 , 1 );
    GL.Vertex2( spriteX , spriteY );
    GL.TexCoord2( 1 , 1 );
    GL.Vertex2( spriteX + spriteWidth , spriteY );
    GL.TexCoord2( 1 , 0 );
    GL.Vertex2( spriteX + spriteWidth , spriteY + spriteHeight );
    GL.TexCoord2( 0 , 0 );
    GL.Vertex2( spriteX , spriteY + spriteHeight );
}
GL.End();

在有人抱怨立即模式之前：我完全意识到它已被弃用；我不打算将它用于任何类型的成品。

不是将绘制的四边形映射到整个纹理（上面的代码正在执行此操作），而是告诉它仅映射图像的一个区域，例如：X 64，Y 128，宽度 32，高度 32。

Answer 1

最直接的方法是使用你所谓的“这些奇怪的分数”。他们其实并没有那么奇怪。它们只是...分数。

假设您的整个纹理图集为 1024x1024，并且您想要具有指定尺寸（X 64，Y 128，宽度 32，高度 32）的纹理，则纹理坐标为：

left: X / 1024 = 64.0f / 1024.0f
right: (X + Width) / 1024 = 96.f / 1024.0f
top = Y / 1024 = 128.0f / 1024.0f
bottom = (Y + Height) / 1024 = 160.0f / 1024.f

另一种方法是指定纹理坐标的变换，在本例中是缩放变换。使用固定管道，它看起来像这样：

glMatrixMode(GL_TEXTURE);
glScalef(1.0f / 1024.0f, 1.0f / 1024.0f, 1.0f);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

然后您可以使用纹理图集中的像素位置指定纹理坐标。

有了可编程管道，上述内容就过时了。但是您可以通过将统一值传递给着色器来轻松应用相同类型的缩放，然后将其与纹理坐标相乘。

在顶点着色器中，它可能看起来像这样：

uniform vec2 TexCoordScale;
in vec2 TexCoord;
out vec2 FragTexCoord;
...
    FragTexCoord = TexCoordScale * TexCoord;

然后在片段着色器中，您有匹配的

FragTexCoord

in

变量，并将其用于纹理采样操作。

在客户端代码中，您设置制服：

GLint texCoordScaleLoc = glGetUniformLocation(program, "TexCoordScale");
glUniform2f(texCoordScaleLoc, 1.0f / 1024.0f, 1.0f / 1024.0f);

并像平常一样设置纹理坐标的顶点属性，除了现在可以使用它们的像素坐标而不是“奇怪的分数”。