如何使用 GL_REPEAT 仅重复选择纹理图集？ (OpenGL)答案

【问题标题】：How to use GL_REPEAT to repeat only a selection of a texture atlas? (OpenGL)如何使用 GL_REPEAT 仅重复选择纹理图集？ (OpenGL)
【发布时间】：2010-10-14 07:25:54
【问题描述】：

如何重复选择纹理图集？

例如，我的精灵（选择）在纹理坐标内：

GLfloat textureCoords[]=
{
    .1f,  .1f,
    .3f,  .1f,
    .1f,  .3f,
    .3f,  .3f
};

然后我想将该精灵 N 次 重复到由以下定义的三角形条带（或四边形）：

GLfloat vertices[]=
{
   -100.f, -100.f,
    100.f, -100.f,
   -100.f,  100.f,
    100.f,  100.f
};

我知道这与GL_REPEAT 有关，并且textureCoords 超出了[0,1] 的范围。但是，这不起作用：（尝试重复 N = 10）

GLfloat textureCoords[]=
{
    10.1f,  10.1f,
    10.3f,  10.1f,
    10.1f,  10.3f,
    10.3f,  10.3f
};

我们看到我们的完整纹理图集在重复...

我该如何以正确的方式做到这一点？

【问题讨论】：

标签： opengl graphics textures texture-mapping

【解决方案1】：

无法按照问题中描述的方式完成。 OpenGL 的纹理坐标模式只适用于整个纹理。

通常，要重复纹理，您会绘制一个比纹理所暗示的“更大”的多边形。例如，如果您有一个方形纹理，您想在更大的区域上重复多次（比如六次），您将绘制一个宽度是其高度的六倍的矩形。然后将纹理坐标设置为 (0,0)-(6,1)，并将纹理模式设置为“重复”。在多边形上插值时，超过 1 的纹理坐标将由于启用重复而在纹理中“环绕”，导致纹理在矩形上映射六次。

没有一种纹理环绕模式支持问题中描述的那种操作，即它们都映射到完整的 [0,1] 范围，而不是某个任意子集。当您仅使用纹理的一部分进行纹理化时，无法指定较大的纹理坐标，以使 OpenGL 仅在子矩形内重复它。

您基本上有两个选择：要么从现有纹理中创建一个仅包含您需要的精灵的新纹理，要么编写一个 GLSL 顶点程序来适当地映射纹理坐标。

【讨论】：

感谢“unwind”、“Jimmy J”和“TrayMan”的贡献。我对你的答案进行了投票，并从你的答案中汇编了这个答案，它现在很好地描述了正在发生的事情。
>"或者编写一个 GLSL 顶点程序来适当地映射纹理坐标。"必须有fragment程序代替。
这取决于，中士。使用曲面细分技术更多的是顶点而不是片段。您通常可以通过不在纹理着色器中执行纹理坐标计算来进行优化 - 特别是基于图块的延迟渲染。

【解决方案2】：

我不确定你能做到这一点。我认为OpenGL的纹理坐标模式只适用于整个纹理。使用图集时，您使用的是“子纹理”，因此您的纹理坐标永远不会接近 0 和 1，即发生缠绕和夹紧的正常限制。

可能有扩展来处理这个问题，我没有检查。

编辑：通常，要重复纹理，您会绘制一个比纹理暗示的“更大”的多边形。例如，如果您有一个方形纹理，您想在更大的区域上重复多次（比如六次），您将绘制一个宽度是其高度的六倍的矩形。然后将纹理坐标设置为 (0,0)-(6,1)，并将纹理模式设置为“重复”。在多边形上插值时，超过 1 的纹理坐标将由于启用重复而在纹理中“环绕”，导致纹理在矩形上映射六次。

没有图片解释有点粗略。

无论如何，当您仅使用纹理的一部分进行纹理化时，无法指定较大的纹理坐标以使 OpenGL 仅在子矩形内重复它。

【讨论】：

嗯，例如 GL_CLAMP 会影响您所描述的子纹理，这让我想到纹理坐标模式确实适用于纹理图集的某些部分。还是我在这里错了？（当然，看到我不能按照自己喜欢的方式重复，说明我确实错了：））

【解决方案3】：

没有一种纹理环绕模式支持您正在寻找的那种操作，即它们都映射到完整的 [0,1] 范围，而不是某个任意子集。您基本上有两个选择：要么从现有纹理中创建一个仅包含您需要的精灵的新纹理，要么编写一个 GLSL 像素程序来适当地映射纹理坐标。

【讨论】：

【解决方案4】：

虽然这可能是一个老话题；这就是我最终这样做的方式：

一种解决方法是创建多个网格，将它们粘合在一起，包含纹理 UV 的子集。

例如：我在 U[0.05 - 0.1] 和 V[0.05-0.1] 处有一个包含在较大纹理图集中的激光纹理。

然后我会构建 N 个网格，每个网格都有 U[0.05-0.1] 和 V[0.05-0.1] 坐标。（N = length / texture.height；height 是我想要重复的纹理的尺寸。或者更简单：我想要重复纹理的次数。）

这种解决方案比在贴图后重新加载贴图更具成本效益。尤其是如果您批量处理所有渲染调用（您应该这样做）。

（OpenGL ES 1.0,1.1,2.0 - 移动硬件 2011）

【讨论】：

【解决方案5】：

可以在着色器中使用 tex 坐标的模数来完成。该模组将重复您的子范围坐标。

【讨论】：

【解决方案6】：

我在处理同一问题时遇到了您的问题 - 尽管在 HLSL 和 DirectX 中。我还需要 mip 映射并解决相关的纹理出血问题。

我是这样解决的：

min16float4 sample_atlas(Texture2D<min16float4> atlasTexture, SamplerState samplerState, float2 uv, AtlasComponent atlasComponent)
{
  //Get LOD
  //Never wrap these as that will cause the LOD value to jump on wrap
  //xy is left-top, zw is width-height of the atlas texture component
  float2 lodCoords = atlasComponent.Extent.xy + uv * atlasComponent.Extent.zw;  
  uint lod = ceil(atlasTexture.CalculateLevelOfDetail(samplerState, lodCoords));

  //Get texture size
  float2 textureSize;
  uint levels;
  atlasTexture.GetDimensions(lod, textureSize.x, textureSize.y, levels);
  
  //Calculate component size and calculate edge thickness - this is to avoid bleeding
  //Note my atlas components are well behaved, that is they are all power of 2 and mostly similar size, they are tightly packed, no gaps
  float2 componentSize = textureSize * atlasComponent.Extent.zw;
  float2 edgeThickness = 0.5 / componentSize;

  //Calculate texture coordinates
  //We only support wrap for now
  float2 wrapCoords = clamp(wrap(uv), edgeThickness, 1 - edgeThickness);
  float2 texCoords = atlasComponent.Extent.xy + wrapCoords * atlasComponent.Extent.zw;
  return atlasTexture.SampleLevel(samplerState, texCoords, lod);
}

请注意，限制是 mip 级别以这种方式混合，但在我们的用例中完全没问题。

【讨论】：

【解决方案7】：

做不到……

【讨论】：

那是你的固定管道在说话。