用OpenGL进行立方体表面纹理贴图

一、目的

掌握OpenGL中纹理对象的创建、绑定与使用方法。

二、简单介绍

1，连接静态库

#pragma comment(lib, "glut32.lib")
#pragma comment(lib, "glaux.lib")

2，载入位图图像到内存（这是固定用法）

AUX_RGBImageRec *LoadBMP(CHAR *Filename)
{
    FILE *File = NULL;         // 文件句柄
    if (!Filename)          // 确保文件名已提供
    {
        return NULL;         // 如果没提供，返回 NULL
    }
    File = fopen(Filename, "r");       // 尝试打开文件
    if (File)           // 判断文件存在与否
    {
        fclose(File);         // 关闭句柄
        return auxDIBImageLoadA(Filename);    // 载入位图并返回指针
    }
    return NULL;          // 如果载入失败，返回 NULL
}

3，载入位图并转换成纹理（固定用法）

int LoadGLTextures(GLuint *texture, char *bmp_file_name, int texture_id)
{
    int Status = FALSE;         // 状态指示器
    // 创建纹理的存储空间
    AUX_RGBImageRec *TextureImage[];
    memset(TextureImage, , sizeof(void *) * );   // 将指针设为 NULL
    // 载入位图，检查有无错误，如果位图没找到则退出
    if (TextureImage[] = LoadBMP(bmp_file_name))
    {
        Status = TRUE;         // 将 Status 设为 TRUE
        //生成(generate)纹理
        glGenTextures(texture_id, texture); //&texture[0]);
        //绑定2D纹理对象
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, *texture); //texture[0]);
        //关联图像数据与纹理对象
        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, , , TextureImage[]->sizeX, TextureImage[]->sizeY, , GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, TextureImage[]->data);
        //图形绘制时所使用的滤波器参数
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR); // 线形滤波
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR); // 线形滤波
    }

    //释放图像的内存，因为已经生成纹理了，没用了
    if (TextureImage[])        // 纹理是否存在
    {
        if (TextureImage[]->data)      // 纹理图像是否存在
        {
            free(TextureImage[]->data);    // 释放纹理图像占用的内存
        }
        free(TextureImage[]);       // 释放图像结构
    }
    else
        printf("纹理不存在");
    return Status;          // 返回 Status
}

4，开始绘制

void DrawCube(void)         // 从这里开始进行所有的绘制
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // 清除屏幕和深度缓存

    glLoadIdentity();         // 重置当前的模型观察矩阵

    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[]);      // 选择纹理
    glBegin(GL_QUADS);
    // 前面
    glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的左下
    glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(1.0f, -1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的右下
    glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的右上
    glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的左上
    // 后面
    glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的右下
    glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的右上
    glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(1.0f, 1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的左上
    glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的左下

    glFlush(); //glutSwapBuffers();
}    

根据坐标关系，依次类推出顶面、底面、左面、右面的绘制方式。

三、示例代码

Github地址

#include "stdafx.h"
#include <GL/glut.h>  //引用相关包
#include <windows.h>
#include <GL/glaux.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

//注意下面的编译指令——告诉编译器要连接的静态库
#pragma comment(lib, "glut32.lib")
#pragma comment(lib, "glaux.lib")

GLfloat  xrot = ;   // X 旋转量
GLfloat  yrot = ;   // Y 旋转量
GLfloat  zrot = ;   // Z 旋转量
GLuint  texture[];  // 存储一个纹理---数组

//载入位图图象到内存——固定用法
AUX_RGBImageRec *LoadBMP(CHAR *Filename)
{
    FILE *File = NULL;         // 文件句柄
    if (!Filename)          // 确保文件名已提供
    {
        return NULL;         // 如果没提供，返回 NULL
    }
    File = fopen(Filename, "r");       // 尝试打开文件
    if (File)           // 判断文件存在与否
    {
        fclose(File);         // 关闭句柄
        return auxDIBImageLoadA(Filename);    // 载入位图并返回指针
    }
    return NULL;          // 如果载入失败，返回 NULL
}

//载入位图(调用上面的代码)并转换成纹理——固定用法
//参数：纹理指针、bmp文件名、用户指定的纹理编号
int LoadGLTextures(GLuint *texture, char *bmp_file_name, int texture_id)
{
    int Status = FALSE;         // 状态指示器
    // 创建纹理的存储空间
    AUX_RGBImageRec *TextureImage[];
    memset(TextureImage, , sizeof(void *) * );   // 将指针设为 NULL
    // 载入位图，检查有无错误，如果位图没找到则退出
    if (TextureImage[] = LoadBMP(bmp_file_name))
    {
        Status = TRUE;         // 将 Status 设为 TRUE
        //生成(generate)纹理
        glGenTextures(texture_id, texture); //&texture[0]);
        //绑定2D纹理对象
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, *texture); //texture[0]);
        //关联图像数据与纹理对象
        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, , , TextureImage[]->sizeX, TextureImage[]->sizeY, , GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, TextureImage[]->data);
        //图形绘制时所使用的滤波器参数
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR); // 线形滤波
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR); // 线形滤波
    }

    //释放图像的内存，因为已经生成纹理了，没用了
    if (TextureImage[])        // 纹理是否存在
    {
        if (TextureImage[]->data)      // 纹理图像是否存在
        {
            free(TextureImage[]->data);    // 释放纹理图像占用的内存
        }
        free(TextureImage[]);       // 释放图像结构
    }
    else
        printf("纹理不存在");
    return Status;          // 返回 Status
}

void DrawCube(void)         // 从这里开始进行所有的绘制
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // 清除屏幕和深度缓存

    glLoadIdentity();         // 重置当前的模型观察矩阵

    glTranslatef(0.0f, 0.0f, -5.0f);         // 移入屏幕 5 个单位
    glRotatef(xrot, 1.0f, 0.0f, 0.0f);         // 绕X轴旋转
    glRotatef(yrot, 0.0f, 1.0f, 0.0f);         // 绕Y轴旋转
    glRotatef(zrot, 0.0f, 0.0f, 1.0f);         // 绕Z轴旋转

    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[]);      // 选择纹理
    glBegin(GL_QUADS);
    // 前面
    glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的左下
    glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(1.0f, -1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的右下
    glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的右上
    glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的左上
    // 后面
    glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的右下
    glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的右上
    glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(1.0f, 1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的左上
    glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的左下
    // 顶面
    glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的左上
    glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的左下
    glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的右下
    glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(1.0f, 1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的右上
    // 底面
    glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的右上
    glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的左上
    glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(1.0f, -1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的左下
    glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的右下
    // 右面
    glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(1.0f, -1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的右下
    glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(1.0f, 1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的右上
    glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的左上
    glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(1.0f, -1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的左下
    // 左面
    glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的左下
    glTexCoord2f(1.0f, 0.0f); glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的右下
    glTexCoord2f(1.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 1.0f); // 纹理和四边形的右上
    glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-1.0f, 1.0f, -1.0f); // 纹理和四边形的左上
    glEnd();

    glFlush(); //glutSwapBuffers();

    xrot += 0.3f;              // X 轴旋转
    yrot += 0.2f;              // Y 轴旋转
    zrot += 0.4f;              // Z 轴旋转
}

void display(void)
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);    // 清楚颜色数据和深度数据（清屏）
    glLoadIdentity();                                    // 重置视图
    glTranslatef(0.0f, 0.0f, -5.0f);
    DrawCube();
    glutSwapBuffers();            //交换缓冲区。显示图形
}

//初始化
void init(void)
{
    glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 0.0);            //清理颜色，为黑色，（也可认为是背景颜色）
    glCullFace(GL_BACK);                        //背面裁剪(背面不可见)
    glEnable(GL_CULL_FACE);                        //启用裁剪
    glEnable(GL_TEXTURE_2D);
    LoadGLTextures(&texture[], "mf.bmp", );            //载入纹理贴图
    //LoadGLTextures(&texture[1], "mf1.bmp", 2);            //载入纹理贴图
}

//当窗口大小改变时，会调用这个函数
void reshape(GLsizei w, GLsizei h)
{
    //这里小说明一下：矩阵模式是不同的，他们各自有一个矩阵。投影相关
    //只能用投影矩阵。(只是目前情况下哦，等我学多了可能就知道为什么了。)
    glViewport(, , w, h);        //设置视口
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);    //设置矩阵模式为投影变换矩阵，
    glLoadIdentity();                //变为单位矩阵
    gluPerspective(, (GLfloat)w / h, , );    //设置投影矩阵

    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);        //设置矩阵模式为视图矩阵(模型)
    glLoadIdentity();                //变为单位矩阵
}

//键盘输入事件函数
void keyboard(unsigned char key, int x, int y)
{
    switch (key)
    {
    case 'x':    //当按下键盘上d时，以沿X轴旋转为主
        xrot += 1.0f;   //设置旋转增量
        glutPostRedisplay();   //重绘函数
        break;
    case 'y':
        yrot += 1.0f;
        glutPostRedisplay();
        break;
    case 'z':
        zrot += 1.0f;
        glutPostRedisplay();
        break;
    default:
        break;
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    glutInit(&argc, argv);  //固定格式
    glutInitDisplayMode(GLUT_RGB | GLUT_SINGLE);    //注意这里
    glutInitWindowSize(, );    //显示框的大小
    glutInitWindowPosition(, ); //确定显示框左上角的位置
    glutCreateWindow("OpenGL纹理贴图");
    init();  //初始化资源,这里一定要在创建窗口以后，不然会无效。
    LoadGLTextures(&texture[], "mf.bmp", );
    glutDisplayFunc(display);
    glutReshapeFunc(reshape);                //绘制图形时的回调
    glutKeyboardFunc(keyboard);
    glutMainLoop();
    return ;
}

四、注意

1.贴图文件大小必须为：宽、高都必须为2的整数次幂，格式必须为BMP。

2.贴图需要放在相应文件夹下，在编译器中直接运行此程序可能会看不到贴图效果。

点开箭头所指的文件夹

放置需要贴纹理的位图文件

五、总结

这是我在学校做的图形学纹理贴图实验，放暑假了一直忙着准备考研，今天突然想起应该把以前做的实验整理一下，于是找到了这个实验。

纹理贴图是一个很有趣的实验，它就像一层嫁衣，为你所创建的目标对象披上一件外衣，让别人看着赏心悦目，当然我目前所学的只是对规则物体进行纹理贴图，以后还会遇到不规则的物体等。