OpenGL将纹理映射到球体答案

【问题标题】：OpenGL mapping texture to sphereOpenGL将纹理映射到球体
【发布时间】：2013-07-03 12:28:49
【问题描述】：

我有 OpenGL 程序，我想用地球的位图对球体进行纹理处理。我在 Blender 中准备了网格并将其导出为 OBJ 文件。程序正确加载适当的网格数据（顶点、uv 和法线）和位图 - 我已经检查了它与骨骼位图的纹理立方体。

我的程序是纹理球体，但不正确（或以我不期望的方式）。该球体的每个三角形都包含该位图的变形副本。我检查了位图，uv 似乎没问题。我尝试了多种尺寸的位图（2 的幂、2 的倍数等）。

这是纹理：

我的程序的屏幕截图（就像它会忽略我的 UV 坐标）：

Blender 中的 UV 映射我是这样完成的：

加载后设置纹理的代码（除了向VBO添加纹理的代码-我认为还可以）：

  GLuint texID;
  glGenTextures(1,&texID);
  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,texID);
  glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,GL_RGB,width,height,0,GL_BGR,GL_UNSIGNED_BYTE,(GLvoid*)&data[0]);
  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);
  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);
  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_T,GL_CLAMP);

是否需要任何额外的代码来正确映射此纹理？

[编辑] 初始化纹理（前面介绍的代码在 LoadTextureBMP_custom() 函数中）

bool Program::InitTextures(string texturePath)
{
  textureID = LoadTextureBMP_custom(texturePath);
  GLuint TBO_ID;
  glGenBuffers(1,&TBO_ID);
  glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,TBO_ID);
  glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER,uv.size()*sizeof(vec2),&uv[0],GL_STATIC_DRAW);
  return true;
}

我的主循环：

bool Program::MainLoop()
{
  bool done = false;
  mat4 projectionMatrix;
  mat4 viewMatrix;
  mat4 modelMatrix;
  mat4 MVP;

  Camera camera;
  shader.SetShader(true);

  while(!done)
  {
    if( (glfwGetKey(GLFW_KEY_ESC)))
      done = true;
    if(!glfwGetWindowParam(GLFW_OPENED))
      done = true;

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    // Tutaj przeksztalcenia macierzy
    camera.UpdateCamera();
    modelMatrix = mat4(1.0f);
    viewMatrix = camera.GetViewMatrix();
    projectionMatrix = camera.GetProjectionMatrix();
    MVP = projectionMatrix*viewMatrix*modelMatrix;
    // Koniec przeksztalcen

    glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,textureID);

    shader.SetShaderParameters(MVP);

    SetOpenGLScene(width,height);

    glEnableVertexAttribArray(0); // Udostepnienie zmiennej Vertex Shadera => vertexPosition_modelspace
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,VBO_ID);
    glVertexAttribPointer(0,3,GL_FLOAT,GL_FALSE,0,(void*)0);

    glEnableVertexAttribArray(1);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,TBO_ID);
    glVertexAttribPointer(1,2,GL_FLOAT,GL_FALSE,0,(void*)0);

    glDrawArrays(GL_TRIANGLES,0,vert.size());

    glDisableVertexAttribArray(0);
    glDisableVertexAttribArray(1);

    glfwSwapBuffers();
  }
  shader.SetShader(false);

  return true;
}

VS：

#version 330

layout(location = 0) in vec3 vertexPosition;
layout(location = 1) in vec2 vertexUV;
out vec2 UV;

uniform mat4 MVP;

void main()
{
  vec4 v = vec4(vertexPosition,1.0f);
  gl_Position = MVP*v;
  UV = vertexUV;
}

FS：

#version 330

in vec2 UV;
out vec4 color;

uniform sampler2D texSampler; // Uchwyt tekstury

void main()
{
  color = texture(texSampler, UV);
}

【问题讨论】：

这似乎是一个 UV 映射问题。您确定模型中的 UV 坐标正确吗？也就是说，在Blender中看起来OK吗？
你的 UV 值范围是多少？
附注该纹理不适合在球体上映射。你需要一张被拉长成圆柱形的地图，比如这张 - paulbourke.net/geometry/transformationprojection/earth.jpg
@Alnitak：实际上 OP 纹理的拓扑结构比墨卡托贴图更适合球体。这与球体的拓扑特性有关，仅当使用至少两个单独的流形时，才能将其映射到二维有界流形。尝试将单个有界 2 流形拉伸到球体中会留下奇点，也称为极点。
@datenwolf 如果您有无限分辨率，则为真；不过，OP 的纹理在地球边缘很快就会失去分辨率。我见过的对球体进行纹理处理的最佳方法是从一个正多面体构造球体，该多面体每边都有纹理，然后边变形以形成球体。

标签： c++ opengl texturing

【解决方案1】：

我没有做过任何专业的 GL 编程，但我一直在使用 3D 软件。

你的 UV 很可能是坏的
您的纹理不适合在球体上投影
考虑到 UV 不好，您可能还需要检查法线
考虑使用 ISOSPHERE 而不是常规的 ISOSPHERE，以更有效地利用多边形

您目前正在使用带有平面映射的平面纹理，这可能会给您带来非常难看的结果，因为您在“外部”周边的分辨率非常低，并且如果您愿意，两个投影相交的地方很可能会出现令人讨厌的接缝伪影...旋转行星或其他东西。

请注意，您不必拥有任何特定的 UV 贴图，它只需要与几何图形保持正确即可，而现在看起来并不像现在这样。球面映射将负责其余部分。您可能也可以使用圆柱形地图，因为大多数地球纹理都处于合适的投影中。

【讨论】：

我已经用其他模型测试了我的程序，它以相同的方式工作，将一个纹理实例映射到模型的每个三角形。感谢您的明确建议。
@CppMonster - 这看起来你没有 UV，例如所有的 UV 都占据了整个空间，并且相互重叠，而不是按照需要在平面网格中对齐。您自己提供 UV 坐标吗？也许您没有提供，您看到的是默认行为，例如每个面都填满了整个纹理空间。
我下载了简单的 .obj 模型（带有 uvs）并试用了它们。它是相同的，一张脸（三角形）的一种纹理。代码一定有问题，也许......
所以也许 UV 在那里，但着色器没有以某种方式获取正确的数据。在这方面还帮不上什么忙，我已经计划了 GL 的进一步计划。我想为了实验，您可以尝试传递 UV 数据并将其渲染在平面上以查看它实际代表的内容.. 视觉调试。

【解决方案2】：

终于，我得到了答案。出现错误：

bool Program::InitTextures(string texturePath)
{
  textureID = LoadTextureBMP_custom(texturePath);
  // GLuint TBO_ID; _ERROR_
  glGenBuffers(1,&TBO_ID);
  glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,TBO_ID);
  glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER,uv.size()*sizeof(vec2),&uv[0],GL_STATIC_DRAW);
}

有Program类声明部分：

class Program
{
 private:
  Shader shader;
  GLuint textureID;

  GLuint VAO_ID;
  GLuint VBO_ID;
  GLuint TBO_ID; // Member covered with local variable declaration in InitTextures()
  ...
}

我错误地声明了在类范围内涵盖 TBO_ID 的本地 TBO_ID。 UV 的生成精度极差，接缝也很糟糕，但这不是问题。

我不得不承认，我提供的信息太少，无法提供帮助。我应该把 Program 类的所有代码。感谢所有尝试过的人。

【讨论】：