OpenGL ES: Array Texture初体验

初始化Array Texture
- 第一步，开辟空间：
- 第二步，指定数据
shader内访问

Array Texture这个东西的意思是，一个纹理对象，可以存储不止一张图片信息，就是说是是一个数组，每个元素都是一张图片。这样免了频繁地去切换当前需要bind的纹理，而且可以节省系统资源。本文主要讨论的是2D array textures. 1D的使用很少不讨论。

那么，在shader里面应该怎么去访问我想要的纹理呢？普通的纹理坐标是 (x,y) 这里就不够了，这里需要 (x,y,z) 三个值，XY代表2d纹理坐标，Z值代表选择读取哪一张纹理的数据，从0开始。

初始化Array Texture

普通 2D texture对象

初始化一个普通的2D纹理对象的方式是这样的：

genTexture-->BindTexture-->指定图片信息（使用 glTexImage2D 函数）

2D texture array对象

前两步一样的，指定图片信息的时候不一样。这里需要两歩操作，开辟存储空间和上传数据。

第一步，开辟空间：

爲纹理开辟内存，确定存储的结构

glTexImage3D (这个和glTexImage2D长得很像的函数)

target ：GL_TEXTURE_2D_ARRAY

depth：用于指定我们的数组的长度（若是3D texture就是纹理的深度信息了，我们用的是2D texture array）。

mipmap的level，一般我们给0，也就是說每次只能确定一个mipmap的level.

需要注意的是，我们生成普通纹理的时候数据是在这个地方指定的，同样，这个函数的最后一个参数也代表源像素数据，但是这里可以指定也可以写NULL，后面再上传数据。我推荐这样做。

以上是旧的做法，目前官方更推荐使用 glTexStorage3D 函数，功能类似。

glTexStorage3D — simultaneously specify storage for all levels of a three-dimensional or two-dimensional array texture

void glTexStorage3D( 	GLenum target,

  	GLsizei levels,

  	GLenum internalformat,

  	GLsizei width,

  	GLsizei height,

  	GLsizei depth);

参数和上面的相同，需要注意：levels 最小设置爲1；

这个函数比上面的好在什么地方呢？根据大牛的解释，glTexImage3D生成的纹理对象是不完整的，比如缺少mipmap的信息，缺少环绕方式等等，而且是可变的，这一秒创建好下一秒被改的乱七八糟了。而这个函数生成一个完整的不可变的对象，更可靠更安全。而且不用再显式地去调用glGenerateMipmap 。它已经自动帮你做好了处理。

第二步，指定数据

glTexSubImage3D

这个函数用于上传真正的纹理数据，参数较多，可以参考官方的文档。提供指定xyz的offset，即偏移量。一般xy的设置0，z方向的便宜就代表了是第几张纹理，所以这个需要按需要设置。后面的设置宽高很简单，然后是depth，这一次调用上传的数据的depth，如果两张纹理图片放在一起，然后一起上传（这样只需要调用一次这个函数），那么需要設爲2.后面再设置format data等等即可。如果需要指定mipmap（level大于1）那么还需要把每个level的数据都上传。

Example：

TexStorage3D(...3... W, H, 2);

 // allocates W x H x 2 level0, W/2 x H/2 x 2 level1, W/4 x H/4 x 2 level2.

// Contents are undefined at this point.

TexSubImage3D(...level0, 0, 0, 0, W, H, 1... lod0_slice0_pixels);

TexSubImage3D(...level0, 0, 0, 1, W, H, 1... lod0_slice1_pixels);

TexSubImage3D(...level1, 0, 0, 0, W/2, H/2, 1... lod1_slice0_pixels);

TexSubImage3D(...level1, 0, 0, 1, W/2, H/2, 1... lod1_slice1_pixels);

TexSubImage3D(...level2, 0, 0, 0, W/4, H/4, 1... lod2_slice0_pixels);

TexSubImage3D(...level2, 0, 0, 1, W/4, H/4, 1... lod2_slice1_pixels);

// all slices of all mipmaps now transferred

如果相同mipmap的两张纹理是前后相连地存储在一起的，可以这样做：

TexSubImage3D(...level0, 0, 0, 0, W, H, 2... lod0_slice0and1_pixels);

TexSubImage3D(...level1, 0, 0, 0, W/2, H/2, 2... lod1_slice0and1_pixels);

TexSubImage3D(...level2, 0, 0, 0, W/4, H/4, 2... lod2_slice0and1_pixels);

shader内访问

需要定义2darray的sampler，然后还是调用texture函数，但是第二个参数需要三维的纹理坐标，z值代表在第几张纹理上面取值，从 0 开始。

"precision mediump sampler2DArray;\n"

"uniform sampler2DArray texture_array;\n"

...

...

"  color = texture(texture_array, vec3(texCoord.xy, layer));\n"

注意：如果上传三维的纹理坐标，假设我们有两张纹理图片，我们上传的z值只有 0 和 1 两个，但是在光栅化阶段的插值计算会生成一些处于0和1之间的非整数的z值，这不是我们想要的，所以不能使用三维纹理坐标。我们需要单独上传这个数据，然后在shader内构造出一个新的三维的向量，这个时候z值就只有0、1两个值了。

参考资料：Array-Texture-confusion 讨论帖子

例子1--zwqxin

例子2--老外的