android opengl 纹理映射如何受顶点顺序影响？

Question

我试图了解在 android 平台上将纹理映射应用于 opengl 三角形的正确方法。 我发现了一个奇怪的行为：纹理映射似乎受到我指定顶点的顺序的影响。

这是具体的问题。在这张图片中，您可以看到纹理、三角形和所需的映射：（抱歉，我必须将 2 个图像合并为一个链接）

组合图像

实际纹理图片是2x2 png。

代码基本上分为两类：渲染器和模型。

• 渲染器

这是opengl的初始化（这里有很多东西我还没有完全理解，我只是从一个例子中采用了这段代码：

[...]
public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config)
{
    glDisable(GL_DITHER);
    gl.glLightfv(GL10.GL_LIGHT0, GL10.GL_AMBIENT, lightAmbientBuffer);
    gl.glLightfv(GL10.GL_LIGHT0, GL10.GL_DIFFUSE, lightDiffuseBuffer);
    gl.glLightfv(GL10.GL_LIGHT0, GL10.GL_POSITION, lightPositionBuffer);
    gl.glEnable(GL10.GL_LIGHT0);

    gl.glShadeModel(GL10.GL_SMOOTH);
    gl.glClearColor(0.0f, 0.5f, 0.5f, 1f);

    // per rimuovere superfici nascoste
    gl.glClearDepthf(1.0f);
    gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST);
    gl.glDepthFunc(GL10.GL_LEQUAL);

    gl.glHint(GL10.GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL10.GL_NICEST);

    // caricamento texture
    glEnable(GL_TEXTURE_2D);
    int[] textures = new int[1];
    gl.glGenTextures(1, textures, 0);

    textureId = textures[0];
    gl.glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureId);

    gl.glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
    gl.glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
    gl.glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);

    for (Drawable m : models) { // the models are kept in a Vector 
        if (m.getTextureLoader() != null)
            m.getTextureLoader().load(gl);
    }
}

这里是帧渲染函数（实际的绘制在m.draw中完成） gl) call):

public void onDrawFrame(GL10 gl)
{
    glTexEnvx(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE,
            GL_MODULATE);

    // Clear Screen And Depth Buffer
    gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    gl.glLoadIdentity();
    gl.glEnable(GL10.GL_LIGHTING);
    gl.glTranslatef(0.0f, -1.2f, -z); // just a little translation in order to see the complete drawing
    glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureId);

    gl.glTexParameterx(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, gl.GL_CLAMP_TO_EDGE);
    gl.glTexParameterx(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, gl.GL_CLAMP_TO_EDGE);

    for (Drawable m : models) {
        m.draw(gl);
    }

    gl.glLoadIdentity();
}

• 模型

这是模型类：

public class OneTriangle implements Drawable {

    Context     context;
    FloatBuffer textureMappingBuffer;
    FloatBuffer vertexBuffer;
    ShortBuffer facesIdxBuffer;

    public OneTriangle(Context context) {
        this.context = context;
        float[] v = {
                -2, 2, 0, //A
                2, 2, 0,//B
                -2, -2, 0 };//C
     //correct
    /*  
       short[] idx = {0,1,2};
        float[] vt ={
                0,0,//red
                1,0,//green
                0,1};//yellow
                */

    //wrong
       short[] idx = {1,2,0};
        float[] vt ={
                1,0,//green
                0,1,//yellow
                0,0//red
                };
        {
            ByteBuffer vBuf = ByteBuffer.allocateDirect(v.length * Float.SIZE / 8);
            vBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
            vertexBuffer = vBuf.asFloatBuffer();
            vertexBuffer.put(v);
            vertexBuffer.position(0);
        }

        {
            ByteBuffer fBuf = ByteBuffer.allocateDirect(idx.length * Short.SIZE / 8);
            fBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
            facesIdxBuffer = fBuf.asShortBuffer();
            facesIdxBuffer.put(idx);
            facesIdxBuffer.position(0);
        }
        {
            ByteBuffer vBuf = ByteBuffer.allocateDirect(vt.length * Float.SIZE / 8);
            vBuf.order(ByteOrder.nativeOrder());
            textureMappingBuffer = vBuf.asFloatBuffer();
            textureMappingBuffer.put(vt);
            textureMappingBuffer.position(0);
        }
    }

    public void draw(GL10 gl)
    {
        glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
        glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

        glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, vertexBuffer);
        glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, 0, textureMappingBuffer);
        glDrawElements(GL_TRIANGLES, facesIdxBuffer.capacity(), GL_UNSIGNED_SHORT, facesIdxBuffer);

        glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
        glDisableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
    }

    public TextureLoader getTextureLoader()
    {
        return new AssetTextureLoader(context, "tetraedro.png");
    }

}

最后是 AssetTextureLoader 类，它从项目中的“assets”文件夹加载纹理文件（清除了无聊的异常处理代码）：

public class AssetTextureLoader implements TextureLoader {
    private Context context;
    private String  filename;

    public AssetTextureLoader(Context context, String filename) {
        this.context = context;
        this.filename = filename;
    }

    public void load(GL10 gl)
    {
        InputStream is;
        is = context.getResources().getAssets().open(filename);
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);
        is.close();
        Log.d("texture loader", "internal format:" + GLUtils.getInternalFormat(bitmap)+", type: "+GLUtils.getType(bitmap));
        GLUtils.texImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, bitmap, 0);
        bitmap.recycle();
    }
}

好的，如您所见。在 OneTriangle 类中，有一个带注释的“正确”初始化，它基本上按 ABC 顺序列出顶点，并按红-绿-黄顺序列出映射，

然后我尝试简单地更改顺序 。 “错误”部分中的顶点：BCA 和绿-黄-红，我希望得到完全相同的输出，因为 A 始终映射到红色，B 映射到绿色，C 映射到黄色。得到完全不同的输出。

在这里你可以看到 2 个输出：（参见之前图像的第二部分）

但是还有更多！如果我以这种方式再次更改模型初始化：

     //should be wrong but is correct
       short[] idx = {1,0,2};
        float[] vt ={
                0,0,//red
                1,0,//green
                0,1};//yellow

..我得到正确的映射！事实上，我可以为 idx 数组选择任意顺序，这并不重要：只要 vt 数组处于特定的 rgy 顺序，我就可以获得正确的图像。

为什么opengl对我这么敌视？

我对这篇很长的文章感到抱歉，但错误（如果有的话）可能隐藏在实现中的任何地方。

Answer 1

顶点属性（位置、颜色、纹理坐标等）之间的映射始终为 1:1，因为属性出现在各自的数组中。这意味着 v 中的第 i 个位置始终对应于 vt 中的第 i 个纹理坐标。传递给 glDrawElements 的索引允许您指定由顶点属性数组的每个元素中的第 i 个元素定义的顶点，而不仅仅是位置。

请注意，此行为适用于所有平台上的 OpenGL 和 OpenGL ES，而不仅仅是 Android。