所有关于OpenGL对象

Question

从我收集的内容中，glActiveTexture设置了活动的“纹理单元”。每个纹理单元可以有多个纹理目标（通常是GL_TEXTURE_1D，2D，3D或CUBE_MAP）。

如果我理解正确，你必须先调用glActiveTexture来设置纹理单元（初始化为GL_TEXTURE0），然后将（一个或多个）“纹理目标”绑定到该纹理单元？

可用的纹理单元数取决于系统。我在我的图书馆看到最多32个枚举的枚举。我想这实际上意味着我可以拥有GPU的限制（我认为是 16 8）中的较小者和GPU内存中的32个纹理在任何时候？我想还有一个额外的限制，即我不超过GPU的最大内存（假设为1 GB）。

我是否正确理解纹理目标和纹理单元之间的关系？假设我允许每个16个单位和4个目标，这是否意味着有16 * 4 = 64个目标的空间，或者它不能像那样工作？

接下来，您通常要加载纹理。您可以通过glTexImage2D执行此操作。第一个参数是纹理目标。如果这个works like glBufferData，那么我们基本上将“handle”/“texture name”绑定到纹理目标，然后将纹理数据加载到该目标中，从而间接地将它与该句柄相关联。

glTexParameter怎么样？我们必须绑定一个纹理目标，然后再次选择同一个目标作为第一个参数？或者，只要我们有正确的活动纹理单元，纹理目标是否需要绑定？

glGenerateMipmap也在目标上运行......目标必须仍然绑定到纹理名称才能成功？

然后，当我们想要在其上绘制纹理时，我们是否必须两者选择一个活动纹理单元，然后选择一个纹理目标？或者我们选择一个纹理单元，然后我们可以从与该单元相关的4个目标中的任何一个中获取数据？这是让我感到困惑的部分。

Answer 1

所有关于OpenGL对象

OpenGL对象的标准模型如下。

对象有状态。将它们视为struct。所以你可能有一个像这样定义的对象：

struct Object
{
    int count;
    float opacity;
    char *name;
};

该对象具有存储在其中的某些值，并且具有状态。 OpenGL对象也有状态。

改变状态

在C / C ++中，如果你有一个Object类型的实例，你可以改变它的状态如下：obj.count = 5;你可以直接引用一个对象的实例，得到特定的状态你想要改变，并将价值推入其中。

在OpenGL中，你没有这样做。

由于遗留原因，最好不明原因，要更改OpenGL对象的状态，必须首先将绑定到上下文。这是通过glBind*调用中的一些来完成的。

与此相当的C / C ++如下：

Object *g_objs[MAX_LOCATIONS] = {NULL};    
void BindObject(int loc, Object *obj)
{
  g_objs[loc] = obj;
}

纹理很有趣;它们代表了绑定的特殊情况。许多glBind*来电都有＆＃34;目标＆＃34;参数。这表示OpenGL上下文中可以绑定该类型的对象的不同位置。例如，您可以绑定framebuffer对象以进行读取（GL_READ_FRAMEBUFFER）或写入（GL_DRAW_FRAMEBUFFER）。这会影响OpenGL使用缓冲区的方式。这就是上面loc参数所代表的内容。

纹理是特殊的，因为当首先将它们绑定到目标时，它们会获得特殊信息。首次将纹理绑定为GL_TEXTURE_2D时，实际上是在纹理中设置特殊状态。你是说这个纹理是2D纹理。并且总是是2D纹理;此状态无法更改永远。如果您的纹理最初被绑定为GL_TEXTURE_2D，则必须始终将其绑定为GL_TEXTURE_2D;尝试将其绑定为GL_TEXTURE_1D将导致错误（运行时）。

绑定对象后，可以更改其状态。这是通过特定于该对象的通用函数完成的。它们也占据了一个代表要修改的对象的位置。

在C / C ++中，这看起来像：

void ObjectParameteri(int loc, ObjectParameters eParam, int value)
{
  if(g_objs[loc] == NULL)
    return;

  switch(eParam)
  {
    case OBJECT_COUNT:
      g_objs[loc]->count = value;
      break;
    case OBJECT_OPACITY:
      g_objs[loc]->opacity = (float)value;
      break;
    default:
      //INVALID_ENUM error
      break;
  }
}

注意此函数如何设置当前绑定的loc值中发生的任何事情。

对于纹理对象，主要纹理状态更改函数为glTexParameter。改变纹理状态的唯一其他函数是glTexImage函数及其变体（glCompressedTexImage，glCopyTexImage，最近的glTexStorage）。各种SubImage版本会更改纹理的内容，但它们在技术上不会更改其状态。 Image函数分配纹理存储并设置纹理的格式; SubImage函数只是复制像素。这不被认为是纹理的状态。

请允许我重复一遍：这些是修改纹理状态的唯一函数。 glTexEnv修改环境状态;它不会影响存储在纹理对象中的任何东西。

活动纹理

纹理的情况更复杂，再次出于传统原因，最好不要公开。这是glActiveTexture的用武之地。

对于纹理，不仅仅是目标（GL_TEXTURE_1D，GL_TEXTURE_CUBE_MAP等）。还有纹理单位。就我们的C / C ++示例而言，我们拥有的是：

Object *g_objs[MAX_OBJECTS][MAX_LOCATIONS] = {NULL};
int g_currObject = 0;

void BindObject(int loc, Object *obj)
{
  g_objs[g_currObject][loc] = obj;
}

void ActiveObject(int currObject)
{
  g_currObject = currObject;
}

请注意，现在，我们不仅拥有Object的2D列表，而且我们还拥有当前对象的概念。我们有一个设置当前对象的函数，我们有最大数量的当前对象的概念，并且我们调整了所有对象操作函数以从当前对象中进行选择。

更改当前活动对象时，可以更改整个目标位置集。所以你可以绑定进入当前对象0的东西，切换到当前对象4，并修改一个完全不同的对象。

与纹理对象的这种类比非常完美......差不多。

请参阅glActiveTexture不带整数;它需要一个枚举器。理论上这意味着它可以从GL_TEXTURE0到GL_TEXTURE31采取任何行动。但是你必须明白一件事：

这是假的！

glActiveTexture可以采取的实际范围由GL_MAX_COMBINED_TEXTURE_IMAGE_UNITS决定。这是实现允许的最大同时多重纹理数。对于不同的着色器阶段，每个分为不同的分组。例如，在GL 3.x类硬件上，您将获得16个顶点着色器纹理，16个片段着色器纹理和16个几何着色器纹理。因此，GL_MAX_COMBINED_TEXTURE_IMAGE_UNITS将为48。

但是没有48名普查员。这就是为什么glActiveTexture并不真正采用调查员的原因。正确方式调用glActiveTexture如下：

glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + i);

其中i是介于0和GL_MAX_COMBINED_TEXTURE_IMAGE_UNITS之间的数字。

渲染

那么所有这些与渲染有什么关系？

使用着色器时，将采样器制服设置为纹理图像单元（glUniform1i(samplerLoc, i)，其中i是图像单位）。这表示您与glActiveTexture一起使用的数字。采样器将根据采样器类型选择目标。因此，sampler2D会从GL_TEXTURE_2D目标中挑选。这是采样器具有不同类型的一个原因。

现在这听起来很可疑，你可以拥有两个使用相同纹理图像单元的不同类型的GLSL采样器。但你不能; OpenGL禁止这样做，并在您尝试渲染时给出错误。

Answer 2

我会试一试！所有这一切都不是那么复杂，只是一个条款问题，希望我能说清楚。

您可以创建大致与系统中可用内存一样多的纹理对象。这些对象包含纹理的实际数据（纹素）以及 glTexParameter 提供的参数（参见FAQ）。

创建时，您必须将一个纹理目标分配给一个纹理对象，该对象表示纹理的类型（GL_TEXTURE_2D，GL_TEXTURE_3D，{{1} }，...）。

这两个项目纹理对象和纹理目标表示纹理数据。我们稍后会再回来。

纹理单位

现在，OpenGL提供了一个纹理单元的数组，可以在绘制时同时使用。数组的大小取决于OpenGL系统，你的系统有8个。

您可以将纹理对象绑定到纹理单元，以便在绘制时使用给定的纹理。

在一个简单易用的世界中，要使用给定的纹理进行绘制，您需要将纹理对象绑定到纹理单元，然后执行（伪代码）：

GL_TEXTURE_CUBE

由于GL是状态机，唉，它不会这样工作。假设我们的glTextureUnit[0] = textureObject包含textureObject纹理目标的数据，我们会将之前的分配表达为：

GL_TEXTURE_2D

请注意，glActiveTexture(GL_TEXTURE0); // select slot 0 of the texture units array glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureObject); // do the binding实际上取决于您要绑定的纹理的类型。

纹理对象

在伪代码中，要设置纹理数据或纹理参数，例如：

GL_TEXTURE_2D

OpenGL无法直接操作纹理对象，更新/设置其内容或更改其参数，您必须先将它们绑定到活动纹理单元（无论哪个）。等效代码变为：

setTexData(textureObject, ...)
setTexParameter(textureObject, TEXTURE_MIN_FILTER, LINEAR)

<强>着色

着色器可以访问所有纹理单元，它们不关心活动纹理。

采样器制服是glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureObject) // this 'installs' textureObject in texture unit glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, ...) glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR)值，表示用于采样器的纹理单元的索引（不要使用的纹理对象）。

因此，您必须将纹理对象绑定到要使用的单位。

采样器的类型将与纹理单元中使用的纹理目标匹配：int Sampler2D，等等......

Answer 3

想象GPU就像一些油漆加工厂。

有许多罐子可以将染料送到一些喷漆机上。然后在涂漆机中将染料施加到物体上。那些坦克是纹理单位

这些水箱可以配备不同种类的染料。每种染料都需要其他种类的溶剂。 “溶剂”是纹理目标。为方便起见，每个罐连接到一些溶剂供应，但每个罐中一次只能使用一种溶剂。所以有一个阀门/开关TEXTURE_CUBE_MAP，TEXTURE_3D，TEXTURE_2D，TEXTURE_1D。您可以同时将所有染料类型填充到罐中，但由于只有一种溶剂进入，它将仅“稀释”染料匹配的种类。因此，您可以将各种纹理绑定，但与“最重要”溶剂的结合实际上会进入罐中并与其所属的染料混合。

然后是染料本身，它来自仓库，通过“绑定”它填充到罐中。那是你的质地。

Answer 4

如果在着色器中需要从2种纹理中查找：

uniform sampler2D tex1;  
uniform sampler2D tex2;

有必要为tex1和tex2指明其来源，如下所示：

tex1 = gl.createTexture();  
gl.activeTexture(gl.TEXTURE3);  
gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, tex1); 
gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, ...);  
....


tex2 = gl.createTexture();  
gl.activeTexture(gl.TEXTURE7);  
gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, tex2); 
gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, ...);  
....  
var tex1Loc  = gl.getUniformLocation(your_shader,"tex1");  
var tex2Loc  = gl.getUniformLocation(your_shader,"tex2");

在渲染循环中：

gl.uniform1i(tex1Loc, 3);  
gl.uniform1i(tex2Loc, 7);  
// but you can dynamically change these values

使用gl_bindtexture，不可能做这种事情。另一方面，当您在流（视频，网络摄像头）中馈送带有内容的纹理时，可能会在渲染循环中使用绑定：

gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, tex1);  
gl.texImage2D(gl.TEXTURE_2D, 0, gl.RGBA, gl.RGBA, gl.UNSIGNED_BYTE, video);  
// in the render loop

glActiveTexture和glBindTexture之间的差异和关系

4 个答案:

所有关于OpenGL对象

改变状态

活动纹理

渲染