使用现代 OpenGL 进行像素完美纹理映射

Question

在决定尝试使用现代 OpenGL 进行编程后，我放弃了固定功能管道，并且我不完全确定是否能获得与以前相同的功能。

我正在尝试以像素完美尺寸对四边形进行纹理贴图，以匹配纹理尺寸。例如，128x128 纹理映射到大小为 128x128 的四边形。

这是我的顶点着色器。

    #version 110
    uniform float xpos;
    uniform float ypos;
    uniform float tw; // texture width in pixels
    uniform float th; // texture height in pixels
    attribute vec4 position;
    varying vec2 texcoord;        
void main()
    {
    mat4 projectionMatrix = mat4( 2.0/600.0, 0.0, 0.0, -1.0,
                                  0.0, 2.0/800.0, 0.0, -1.0,
                                  0.0, 0.0, -1.0, 0.0,
                                  0.0, 0.0, 0.0, 1.0); 

    gl_Position = position * projectionMatrix;
    texcoord = (gl_Position.xy);
    }

这是我的片段着色器：

    #version 110
    uniform float fade_factor;    
    uniform sampler2D textures[1];
    varying vec2 texcoord;

    void main()
    {
        gl_FragColor = texture2D(textures[0], texcoord);
    }

我的顶点数据就是这样，其中 w 和 h 是纹理的宽度和高度。

    [
     0, 0,
     w, 0,
     w, h,
     0, h
    ]

我加载 128x128 纹理，使用这些着色器，我看到图像重复了 4 次：https://i.sstatic。 net/UY7Ts.jpg

任何人都可以提供有关在给定 tw th、xpos、xpos 制服的情况下能够翻译和缩放的正确方法的建议吗？

Answer 1

这有一个问题：

mat4 projectionMatrix = mat4( 2.0/600.0, 0.0, 0.0, -1.0,
                                  0.0, 2.0/800.0, 0.0, -1.0,
                                  0.0, 0.0, -1.0, 0.0,
                                  0.0, 0.0, 0.0, 1.0); 

gl_Position = position * projectionMatrix;

变换矩阵是右结合的，即你应该乘以相反的顺序。此外，您通常不会在着色器中指定投影矩阵，而是将其作为统一传递。 OpenGL 为您提供了现成的投影和模型视图制服。在 OpenGL-3 核心中，您可以重复使用统一名称以保持兼容性。

// predefined by OpenGL version < 3 core:
#if __VERSION__ < 400
uniform mat4 gl_ProjectionMatrix;
uniform mat4 gl_ModelviewMatrx;
uniform mat4 gl_ModelviewProjectionMatrix; // premultiplied gl_ProjectionMatrix * gl_ModelviewMatrix
uniform mat4 gl_ModelviewInverseTranspose; // needed for transformin normals

attribute vec4 gl_Vertex;

varying vec4 gl_TexCoord[];
#endif 

void main()
{
     gl_Position = gl_ModelviewProjectionMatrix * gl_Vertex;
}

接下来，您必须了解纹理坐标不处理纹理像素（texels），但纹理应该被理解为具有给定采样点的插值函数；纹理坐标 0 或 1 不会击中纹素的中心，而是恰好位于环绕之间，因此会模糊。只要屏幕上的四边形尺寸与纹理尺寸完全匹配就可以了。但是，一旦您只想显示子图像，事情就会变得有趣（我将其作为练习留给读者来找出确切的映射；提示：您将拥有术语 0.5/dimension 和 (dimension - 1)/dimension在溶液中）