GLSL 改变每个对象的统一纹理

Question

我目前正在尝试使用不同的纹理（使用 C# 和 OpenTK）绘制简单的网格。我读了很多关于 TextureUnit 和绑定的内容，这就是我当前的实现（未按预期工作）：

private void ApplyOpaquePass()
{
    GL.UseProgram(this.shaderProgram);
    GL.CullFace(CullFaceMode.Back);

    while (this.opaqueNodes.Count > 0)
        Draw(this.opaqueNodes.Pop());

    GL.UseProgram(0);
}

以及我的绘制方法：

private void Draw(Assets.Model.Geoset geoset)
{
    GL.ActiveTexture(TextureUnit.Texture1);
    GL.BindTexture(TextureTarget.Texture2D, geoset.TextureId /*buffer id returned by GL.GenTextures*/ );
    GL.Uniform1(GL.GetUniformLocation(this.shaderProgram, "Texture1"), 1 /*see note below*/ );

    //Note: if I'm correct, it should be 1 when using TextureUnit.Texture1
    //      (2 for Texture2...), note that doesn't seem to work since no
    //      texture texture at all is sent to the shader, however a texture
    //      is shown when specifying any other number (0, 2, 3...)

    // Draw vertices & indices buffers...
}

以及我的着色器代码（这不应该是问题，因为 uv 映射没问题）：

uniform sampler2D Texture1;

void main(void)
{
    gl_FragColor = texture2D(Texture1, gl_TexCoord[0].st);
}

什么是问题：

• 由于geoset.TextureId可能因一个geoset而异，我期望将不同的纹理发送到着色器。

• 相反，始终将相同的纹理应用于所有对象（geoset）。

想法：

• 为每个纹理使用不同的纹理单元（效果很好），但是如果我们有 2000 个不同的纹理会发生什么？如果我的理解是正确的，只有当我们想在着色器中同时使用多个纹理时，我们才必须使用多个TextureUnit。

• 我首先认为制服一旦定义就无法更改，但使用布尔制服的测试告诉我这实际上是可能的。

  private void Draw(Assets.Model.Geoset geoset)
  {
      GL.ActiveTexture(TextureUnit.Texture1);
      GL.BindTexture(TextureTarget.Texture2D, geoset.TextureId);
      GL.Uniform1(GL.GetUniformLocation(this.shaderProgram, "Texture1"), 1 );
  
      //添加行...
      GL.Uniform1(GL.GetUniformLocation(this.shaderProgram, "UseBaseColor"), (geoset.Material.FilterMode == Assets.Model.Material.FilterType.Blend) ? 1: 0);
  
      // 绘制顶点 &索引缓冲区...
  }
  

  着色器代码：

  统一采样器2D纹理1;
  统一 bool UseBaseColor;
  
  无效主（无效）
  {
      gl_FragColor =texture2D(Texture1, gl_TexCoord[0].st);
  
      如果（使用基色）
          gl_FragColor = mix(vec4(0,1,1,1), gl_FragColor , gl_FragColor .a);
  }
  

  这段代码效果很好，用基色而不是透明度绘制了一些几何图形，（应该？）证明可以在这里更改制服。为什么这不适用于我的纹理？

• 我应该为每个 geoset 使用不同的着色器程序吗？

提前感谢您的回答:)

问候，
Bruce

编辑：这就是我在渲染器中生成纹理的方式：

override public uint GenTexture(Bitmap bmp)
{
    uint texture;
    GL.GenTextures(1, out texture);

        //I disabled this line because I now bind the texture before drawing a geoset
        //Anyway, uncommenting this line doesn't show a better result
        //GL.BindTexture(TextureTarget.Texture2D, texture);

    System.Drawing.Imaging.BitmapData data = bmp.LockBits(new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height), System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppArgb);
    GL.TexImage2D(TextureTarget.Texture2D, 0, PixelInternalFormat.Rgba, data.Width, data.Height, 0,
        OpenTK.Graphics.OpenGL.PixelFormat.Bgra, PixelType.UnsignedByte, data.Scan0);
    bmp.UnlockBits(data);

    //temp settings
    GL.TexParameter(TextureTarget.Texture2D, TextureParameterName.TextureMinFilter, (int)TextureMinFilter.Linear);
    GL.TexParameter(TextureTarget.Texture2D, TextureParameterName.TextureMagFilter, (int)TextureMagFilter.Linear);

    return texture;
}

Answer 1

我终于解决了我的问题！
所有的答案都完善了我的理解，并引导我找到了两个主要问题的解决方案：

1）正如Calvin1602所说，在调用glTexImage2d之前绑定新创建的纹理非常重要。

2）UncleZeiv也引起了我对最后一个GL.Uniform1参数的注意。 OpenTK 教程非常具有误导性，因为该人将纹理对象的 id 传递给函数，这恰好在这里起作用，因为纹理的生成顺序与所使用的 TextureUnit 的 id 完全匹配。
由于我不确定我的理解是否准确，我错误地将这个参数改回了 geoset.TextureId。

谢谢 ！

Answer 2

如果您唯一要更改的是纹理，则不需要多个着色器程序。此外，统一位置在着色器程序的整个生命周期中都是恒定的，因此无需每帧检索这些位置。但是，每次更改纹理时都需要重新绑定纹理，并且需要将每个不同的纹理绑定到单独的纹理 ID。

因此，我得出的结论是，您发布的内容应该可以工作，因此问题可能出在代码的其他地方。

编辑：更新版本后它应该仍然有效。但是我担心为什么下面一行被注释掉：

 //GL.BindTexture(TextureTarget.Texture2D, texture);

这应该在那里。否则你会继续写相同的纹理（这很荒谬）。您需要在初始化之前绑定纹理。现在完全可以想象其他东西被破坏了，但鉴于我现在所看到的，这是我跳出来的唯一错误。