OpenGL4.5 - 绑定多个纹理和采样器

Question

我正在尝试了解 OpenGL 4.5 中的纹理、纹理单元和采样器。我附上了一张我想弄清楚的图片。我认为在我的示例中一切都是正确的，但我不太确定右侧带有问号的 1D 采样器。

所以，我知道 OpenGL 提供了许多纹理单元/绑定点，可以在其中绑定纹理和采样器，以便它们一起工作。

这些绑定点中的每一个都可以支持每个纹理目标之一（在我的例子中，我将目标GL_TEXTURE_2D 和GL_TEXTURE_1D 绑定到绑定点0，另一个GL_TEXTURE_2D 绑定到绑定点1 )。

此外，采样器可以以几乎相同的方式绑定到这些绑定点（我已将 2D 采样器绑定到绑定点 0 在图片中）。

执行这些操作的函数是glBindTextureUnit和glBindSampler。

我最初的想法是将一维采样器也绑定到绑定点 0，然后在着色器领域根据绑定点和采样器的类型进行匹配：

layout (binding = 0) uniform sampler1D tex1D;
layout (binding = 0) uniform sampler2D tex2D;

引用来源：

每个纹理图像单元都支持绑定到所有目标。 所以是 2D 纹理和数组纹理可以绑定到同一个图像单元，或者 不同的 2D 纹理可以绑定在两个不同的图像单元中 互不影响。那么什么时候使用哪个纹理 渲染？在 GLSL 中，这取决于使用它的采样器的类型 纹理图像单元。

但我找到了以下语句：

[..] 听起来很可疑，就像您可以使用相同的纹理图像单元 对于不同的采样器，只要它们具有不同的纹理类型。 不要这样做。规范明确禁止它；如果两个不同 GLSL 采样器具有不同的纹理类型，但与 相同的纹理图像单元，则渲染将失败。 给每个 采样不同的纹理图像单元。

所以，我的问题是，如果最终将 单个 采样器绑定到该绑定点，那么将不同的纹理目标绑定到同一个绑定点的目的是什么，这会迫使您选择？

我引用的信息：https://www.khronos.org/opengl/wiki/Texture#Texture_image_units

Answer 1

那么为什么会存在呢？嗯……

曾几何时，没有纹理单元（这就是为什么glActiveTexture 是一个独立于glBindTexture 的函数）。事实上，OpenGL 1.0 中甚至没有纹理对象。但是仍然需要有不同种类的纹理。您仍然需要能够为 2D 纹理和 3D 纹理创建数据。所以他们想出了纹理目标的区别，他们使用glEnables 来确定渲染操作中将使用哪个目标。

当纹理对象在 GL 1.1 中出现时，他们必须确定纹理对象与目标之间的关系。他们决定，一旦一个对象被绑定到一个目标，它就与该目标永久关联。由于上述需要有多个不同类型的纹理，使用旧的启用功能，决定每个目标代表一个单独的对象绑定点。他们让你重复glBindTexture中的绑定点，这样代码的读者就会清楚你在干扰哪个绑定点的数据。

当多纹理出现时，切换到 OpenGL 1.2。因此，现在他们需要您能够将同一目标的多个纹理绑定到不同的“单元”。但是他们不能改变glBindTexture 来指定一个特定的单位；这将是一个向后不兼容的更改。

现在，他们可以彻底改变纹理的工作方式，创建专门用于多重纹理等的新绑定功能。但是 OpenGL ARB 喜欢向后兼容；他们喜欢让旧的 API 函数正常工作，不管生成的 API 是什么样的。所以相反，他们决定纹理单元将是一个完整的 set 绑定，每个集合都有一个启用状态，说明哪个目标是要使用的目标。你用glActiveTexture在单位之间切换。

当然，一旦出现着色器，您就可以看到这一切是如何变化的。启用状态成为着色器中的采样器类型。所以现在没有明确的代码描述启用了哪个纹理目标；这只是着色器的东西。所以他们必须制定一条规则，规定如果两个采样器类型不同，则它们不能使用相同的单元。

这就是为什么每个纹理单元都有多个独立的绑定点：OpenGL 对向后兼容性的承诺。

最好忽略此功能的存在。绑定特定着色器所需的正确纹理。所以专注于使用这些功能，不要担心你可以将两个纹理绑定到同一个目标。如果您想确保不会意外使用错误的纹理，可以使用纹理名称为 0 的 glBindTextures 或 glBindTextureUnit，这将取消绑定特定纹理单元中的所有目标。

Answer 2

假设您有两个 GLSL 程序：

在 progA 中：

uniform sampler1D progA_sampler1D;
uniform sampler2D progA_sampler2D;

在 progB 中：

uniform sampler1D progB_sampler1D;
uniform sampler2D progB_sampler2D;

你有几个纹理名称为 text1D_1、text1D_2、text1D_3、... text2D_1、text2D_2 等

现在假设您希望 progA 从 text1D_1 和 text2D_1 中采样，而 progB 从 text1D_2 和 text2D_2 中采样

您已经知道每个采样器必须与一个纹理单元相关联，而不是与一个纹理名称相关联。 我们不能对采样器progA_sampler1D 和progA_sampler2D 使用相同的纹理单元

第一个选项：四个纹理单元

glUseProgram(progA);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, text1D_1);
glUniform1i(locationProgA_forSampler1D, 1); // Not glUniform1i(locationProgA_forSampler1D, GL_TEXTURE0 + 1);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 2);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, text2D_1);
glUniform1i(locationProgA_forSampler2D, 2);

glUseProgram(progB);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 3);
glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, text1D_2);
glUniform1i(locationProgA_forSampler1D, 3);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 4);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, text2D_2);
glUniform1i(locationProgA_forSampler2D, 4);

第二个选项：两个纹理单元

glUseProgram(progA);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, text1D_1);
glUniform1i(locationProgA_forSampler1D, 1);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 2);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, text2D_1);
glUniform1i(locationProgA_forSampler2D, 2);

glUseProgram(progB);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 2);
glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, text1D_2);
glUniform1i(locationProgA_forSampler1D, 2);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, text2D_2);
glUniform1i(locationProgA_forSampler2D, 1);

注意单元GL_TEXTURE0 + 1绑定了两个不同类型的纹理text1D_1和text2D_2。
以同样的方式GL_TEXTURE0 + 2 绑定了GL_TEXTURE_2D 和GL_TEXTURE_1D 类型的两个纹理

错误选项：两个纹理单元

glUseProgram(progA);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, text1D_1);
glUniform1i(locationProgA_forSampler1D, 1);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 2);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, text2D_1);
glUniform1i(locationProgA_forSampler2D, 2);

glUseProgram(progB);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 1);
//Next is wrong: two textures (text1D_1 and text1D_2) of same type GL_TEXTURE_1D
glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, text1D_2);
glUniform1i(locationProgA_forSampler1D, 1);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 2);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, text2D_2);  //Wrong: two textures of same type GL_TEXTURE_2D
glUniform1i(locationProgA_forSampler2D, 2);