使用现代 OpenGL 渲染纹理

Question

所以我目前正在使用带有 OpenGL (glew) 的 SDL2 制作游戏，并使用 SOIL 加载图像，并且我正在使用带有顶点数组对象和着色器等的现代 opengl 技术。我目前正在尝试仅向窗口渲染纹理，但我似乎无法做到。我查看了许多教程和解决方案，但我似乎无法理解我应该如何正确地做到这一点。我不确定是着色器问题还是我的代码本身。我将在下面发布所有必要的代码，如果需要更多代码，我很乐意提供。欢迎任何答案和解决方案。对于未来的上下文，为了方便起见，我有一个类用于存储 VAO 的数据。代码：

这是加载纹理的代码：

 void PXSprite::loadSprite() {

     glGenTextures(1, &textureID);
     glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureID);
     glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
     glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
     glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
     glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
     glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);

     int imagew, imageh;

     //The path is a class variable, and I haven't received any errors from this function, so I can only assume it's getting the texture file correctly.
     unsigned char* image = SOIL_load_image(path.c_str(), &imagew, &imageh, 0, SOIL_LOAD_RGB);
     glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, imagew, imageh, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, image);
     SOIL_free_image_data(image);
     glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);

     //Don't worry about this code. It's just to keep the buffer object data.
     //It works properly when rendering polygons.
     spriteVAO.clear();
     spriteVAO.addColor(PXColor::WHITE());
     spriteVAO.addColor(PXColor::WHITE());
     spriteVAO.addColor(PXColor::WHITE());
     spriteVAO.addColor(PXColor::WHITE());

     spriteVAO.addTextureCoordinate(0, 0);
     spriteVAO.addTextureCoordinate(1, 0);
     spriteVAO.addTextureCoordinate(1, 1);
     spriteVAO.addTextureCoordinate(0, 1);

     glGenVertexArrays(1, &spriteVAO.vaoID);
     glGenBuffers(1, &spriteVAO.posVBOid);
     glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, spriteVAO.posVBOid);
     glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(GLfloat)*12, nullptr, GL_STATIC_DRAW);
     glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);
     glGenBuffers(1, &spriteVAO.colVBOid);
     glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, spriteVAO.colVBOid);
     glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(GLfloat) * 16, &spriteVAO.colors[0], GL_STATIC_DRAW);
     glVertexAttribPointer(1, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);
     glGenBuffers(1, &spriteVAO.texVBOid);
     glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, spriteVAO.texVBOid);
     glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(GLfloat) * 8, &spriteVAO.texCoords[0], GL_STATIC_DRAW);
     glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);

     glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
}

这是我渲染纹理的代码：

void PXSprite::render(int x, int y) {
    spriteVAO.clear(PXVertexArrayObject::positionAttributeIndex);
    spriteVAO.addPosition(x, y);
    spriteVAO.addPosition(x+width, y);
    spriteVAO.addPosition(x, y+height);
    spriteVAO.addPosition(x+width, y+height);

    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureID);

    glBindVertexArray(spriteVAO.vaoID);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, spriteVAO.posVBOid);
    glBufferSubData(GL_ARRAY_BUFFER, 0, sizeof(GLfloat)*12, &spriteVAO.positions[0]);
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, (void*)0);

    glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);
    glEnableVertexAttribArray(0);
    glEnableVertexAttribArray(1);
    glEnableVertexAttribArray(2);

    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
}

这是我的顶点着色器：

#version 330 core

in vec3 in_Position;
in vec4 in_Color;
in vec2 in_TexCoord;

out vec4 outPosition;
out vec4 outColor;
out vec2 outTexCoord;

void main() {
gl_Position = vec4(in_Position.x, in_Position.y*-1.0, in_Position.z, 1.0);

outTexCoord = in_TexCoord;
outColor = in_Color;

}

这是我的片段着色器：

#version 330 core

in vec2 outTexCoord;
in vec4 outColor;

out vec4 glFragColor;
out vec4 glTexColor;

uniform sampler2D pxsampler;

void main() {
    vec4 texColor = texture(pxsampler, outTexCoord);
    //This outputs the color of polygons if I don't multiply outColor by texColor, but once I add texColor, no colors show up at all.
    glFragColor = texColor*outColor;

}

最后，这里有一些代码可以引用我在加载着色器时在正确的时间使用的 VAO 属性指针：

glBindAttribLocation(ProgramID, 0, "in_Position");
glBindAttribLocation(ProgramID, 1, "in_Color");
glBindAttribLocation(ProgramID, 2, "in_TexCoord");

欢迎任何帮助或建议。如果需要任何额外的代码，我会添加它。如果这个问题看起来多余，我很抱歉，但我找不到任何可以帮助我的东西。如果有人可以向我解释渲染纹理的代码究竟是如何工作的，那就太好了，因为从我读过的教程中，他们通常不会解释什么是做什么的，所以我知道如何再做一次，所以我我不清楚我到底在做什么。再次感谢任何帮助。谢谢！

Answer 1

我在这段代码中发现了一些问题。部分已经在其他答案/cmets 中提到，部分没有。

VAO 绑定

主要问题是在设置顶点属性时您的 VAO 未绑定。请参阅此代码序列：

glGenVertexArrays(1, &spriteVAO.vaoID);
glGenBuffers(1, &spriteVAO.posVBOid);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, spriteVAO.posVBOid);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(GLfloat)*12, nullptr, GL_STATIC_DRAW);
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);

在这里，您创建了一个 VAO（或更准确地说，是一个 VAO 的 id），但不要绑定它。 glVertexAttribPointer() 调用设置的状态存储在当前绑定的 VAO 中。这个调用实际上应该在核心配置文件上下文中给你一个GL_INVALID_OPERATION 错误，因为你需要在进行它时绑定一个 VAO。

要解决这个问题，请在创建 id 后绑定 VAO：

glGenVertexArrays(1, &spriteVAO.vaoID);
glBindVertexArray(spriteVAO.vaoID);
...

glGenerateMipmap() 放错地方了

正如评论中所指出的，此调用属于在glTexImage2D() 调用之后。它根据当前纹理内容生成mipmap，这意味着您需要先指定纹理数据。

此错误不会立即对您当前的代码造成损害，因为您实际上并未使用 mipmap。但是，如果您曾经将 GL_TEXTURE_MIN_FILTER 值设置为使用 mipmapping，这将很重要。

glEnableVertexAttribArray() 放错地方了

这需要发生在glDrawArray() 调用之前，因为显然必须为绘图启用属性。

与其在绘制调用之前移动它们，不如将它们放在属性设置代码中，与glVertexAttribPointer() 调用一起。在 VAO 中跟踪启用/禁用状态，因此无需每次都进行这些调用。只需在设置过程中设置所有这些状态一次，然后在绘制调用之前简单地绑定 VAO 将再次设置所有必要的状态。

不必要的glVertexAttribPointer()调用

无害，但是render()方法中的这个调用是多余的：

glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, (void*)0);

同样，这个状态在 VAO 中被跟踪，所以在设置过程中进行一次调用就足够了，一旦你解决了上面列出的问题。

Answer 2

最好简化您的问题以跟踪问题。例如，您可以分配一个width*heigth*3 缓冲区并用127 填充它以获得灰色图像（或粉红色以使其更明显），而不是加载实际图像。尝试使用uv 坐标为片段着色，而不是使用采样器来查看这些值是否设置正确。

我认为你应该在绘制调用之前启用顶点属性数组：

glEnableVertexAttribArray(0);
glEnableVertexAttribArray(1);
glEnableVertexAttribArray(2);
glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);

此外，在将纹理绑定到纹理单元之前，您应该指定要使用的单元，而不是依赖默认值：

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

并确保将采样器绑定到该纹理单元：

glUniform1i(glGetUniformLocation(ProgramID, "pxsampler"), 0);

对于采样器制服，我们直接设置索引而不是 GL_TEXTURE* 值。所以GL_TEXTURE0在设置制服时需要一个索引0，而不需要GL_TEXTURE0。