OpenGL 中的三维纹理操作

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
 
#include <gl/glut.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
 
#define WindowWidth  400
#define WindowHeight 400
#define WindowTitle  "OpenGL纹理测试"
 
/* 函数grab
* 抓取窗口中的像素
* 假设窗口宽度为WindowWidth，高度为WindowHeight
*/
#define BMP_Header_Length 54
void grab(void)
{
 FILE*    pDummyFile;
 FILE*    pWritingFile;
 GLubyte* pPixelData;
 GLubyte  BMP_Header[BMP_Header_Length];
 GLint    i, j;
 GLint    PixelDataLength;
 
 // 计算像素数据的实际长度
 i = WindowWidth * 3;   // 得到每一行的像素数据长度
 while( i%4 != 0 )      // 补充数据，直到i是的倍数
     ++i;               // 本来还有更快的算法，
 // 但这里仅追求直观，对速度没有太高要求
 PixelDataLength = i * WindowHeight;
 
 // 分配内存和打开文件
 pPixelData = (GLubyte*)malloc(PixelDataLength);
 if( pPixelData == 0 )
     exit(0);
 
 pDummyFile = fopen("dummy.bmp", "rb");
 if( pDummyFile == 0 )
     exit(0);
 
 pWritingFile = fopen("grab.bmp", "wb");
 if( pWritingFile == 0 )
     exit(0);
 
 // 把dummy.bmp的文件头复制为新文件的文件头
 fread(BMP_Header, sizeof(BMP_Header), 1, pDummyFile);
 fwrite(BMP_Header, sizeof(BMP_Header), 1, pWritingFile);
 fseek(pWritingFile, 0x0012, SEEK_SET);
 i = WindowWidth;
 j = WindowHeight;
 fwrite(&i, sizeof(i), 1, pWritingFile);
 fwrite(&j, sizeof(j), 1, pWritingFile);
 
 
 // 读取像素,写入像素数据
 glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 4);
 glReadPixels(0, 0, WindowWidth, WindowHeight,GL_BGR_EXT, GL_UNSIGNED_BYTE, pPixelData);
 fseek(pWritingFile, 0, SEEK_END);
 fwrite(pPixelData, PixelDataLength, 1, pWritingFile);
 
 
 // 释放内存和关闭文件
 fclose(pDummyFile);
 fclose(pWritingFile);
 free(pPixelData);
}  
// 判断是否为偶数
int power_of_two(int n)
{
 if( n <= 0 )
     return 0;
 return (n & (n-1)) == 0;
}
 
 
 
/*  函数load_texture
读取一个BMP文件作为纹理
如果失败，返回0，如果成功，返回纹理编号
*/
GLuint load_texture(const char* file_name)
{
 GLint width, height, total_bytes;
 GLubyte *pixels = 0;
 GLint last_texture_ID;
 GLuint texture_ID = 0;
 
 // 打开文件，如果失败，返回
 FILE *pFile = fopen(file_name, "rb");
 if( pFile == 0 )
     return 0;
 
 // 读取文件中图像的宽度和高度
 fseek(pFile, 0x0012, SEEK_SET);
 fread(&width, 4, 1, pFile);
 fread(&height, 4, 1, pFile);
 fseek(pFile, BMP_Header_Length, SEEK_SET);
 
 // 计算每行像素所占字节数，并根据此数据计算总像素字节数
 {
     GLint line_bytes = width * 3;
     while( line_bytes % 4 != 0 )
         ++line_bytes;
     total_bytes = line_bytes * height;
 }
 
 // 根据总像素字节数分配内存
 pixels = (GLubyte*)malloc(total_bytes);
 if( pixels == 0 )
 {
     fclose(pFile);
     return 0;
 }
 
 // 读取像素数据
 if( fread(pixels, total_bytes, 1, pFile) <= 0 )
 {
     free(pixels);
     fclose(pFile);
     return 0;
 }
 
 // 在旧版本的OpenGL中、如果图像的宽度和高度不是的整数次方，则需要进行缩放
 // 这里并没有检查OpenGL版本，出于对版本兼容性的考虑，按旧版本处理
 // 另外，无论是旧版本还是新版本， 当图像的宽度和高度超过当前OpenGL实现所支持的最大值时，也要进行缩放
 
 GLint max;
 glGetIntegerv(GL_MAX_TEXTURE_SIZE, &max);
 if( !power_of_two(width)|| !power_of_two(height)
     || width > max || height > max )
 {
     const GLint new_width = 256;
     const GLint new_height = 256; // 规定缩放后新的大小为边长的正方形
     GLint new_line_bytes, new_total_bytes;
     GLubyte* new_pixels = 0;
 
     // 计算每行需要的字节数和总字节数
     new_line_bytes = new_width * 3;
     while( new_line_bytes % 4 != 0 )
         ++new_line_bytes;
     new_total_bytes = new_line_bytes * new_height;
 
     // 分配内存
     new_pixels = (GLubyte*)malloc(new_total_bytes);
     if( new_pixels == 0 )
     {
         free(pixels);
         fclose(pFile);
         return 0;
     }
 
     // 进行像素缩放
     gluScaleImage(GL_RGB,   width, height, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels,
                             new_width, new_height, GL_UNSIGNED_BYTE, new_pixels);
 
     // 释放原来的像素数据，把pixels指向新的像素数据，并重新设置width和height
     free(pixels);
     pixels = new_pixels;
     width = new_width;
     height = new_height;
 }
 
 
 // 分配一个新的纹理编号
 glGenTextures(1, &texture_ID);
 if( texture_ID == 0 )
 {
     free(pixels);
     fclose(pFile);
     return 0;
 }
 
 // 绑定新的纹理，载入纹理并设置纹理参数.
 glGetIntegerv(GL_TEXTURE_BINDING_2D, &last_texture_ID);//在绑定前，先获得原来绑定的纹理编号，以便在最后进行恢复
 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture_ID);
 glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
 glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);//指当纹理图像被使用到一个大于它的形状上时,应该如何处理
 glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
 glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
 glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);
 glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_BGR_EXT, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels);
 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, last_texture_ID);
 
 // 之前为pixels分配的内存可在使用glTexImage2D以后释放
 // 因为此时像素数据已经被OpenGL另行保存了一份（可能被保存到专门的图形硬件中）
 free(pixels);
 return texture_ID;
}
 
/* 两个纹理对象的编号
 */
GLuint texGround;
GLuint texWall;
 
void display(void)
{
 // 清除屏幕
 glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 
 // 设置视角
 glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 glLoadIdentity();//在进行变换前，将当前矩阵变为单位矩阵
 gluPerspective(75, 1, 1, 21);
 glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
 glLoadIdentity();
 gluLookAt(1, 5, 5, 0, 0, 0, 0, 0, 1);
 //前三个参数表示了观察点的位置，中间三个参数表示了观察目标的位置，
 //最后三个参数代表从(0,0,0)到(x,y,z)的直线，它表示了观察者认为的“上”方向
 
 // 使用“地”纹理绘制土地
 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texGround);
 glBegin(GL_QUADS);
     glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-8.0f, -8.0f, 0.0f);
     glTexCoord2f(0.0f, 5.0f); glVertex3f(-8.0f, 8.0f, 0.0f);
     glTexCoord2f(5.0f, 5.0f); glVertex3f(8.0f, 8.0f, 0.0f);
     glTexCoord2f(5.0f, 0.0f); glVertex3f(8.0f, -8.0f, 0.0f);
 glEnd();
 // 使用“墙”纹理绘制栅栏
 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texWall);
 glBegin(GL_QUADS);
     glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 0.0f);
     glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 1.5f);
     glTexCoord2f(5.0f, 1.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 1.5f);
     glTexCoord2f(5.0f, 0.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 0.0f);
 glEnd();
 
 // 旋转后再绘制一个
 glRotatef(-90, 0, 0, 1);
 glBegin(GL_QUADS);
     glTexCoord2f(0.0f, 0.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 0.0f);
     glTexCoord2f(0.0f, 1.0f); glVertex3f(-6.0f, -3.0f, 1.5f);
     glTexCoord2f(5.0f, 1.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 1.5f);
     glTexCoord2f(5.0f, 0.0f); glVertex3f(6.0f, -3.0f, 0.0f);
 glEnd();
 
 // 交换缓冲区，并保存像素数据到文件
 glutSwapBuffers();
 grab();
}
 
int main(int argc, char* argv[])
{
 // GLUT初始化
 glutInit(&argc, argv);
 glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA);
 glutInitWindowPosition(100, 100);
 glutInitWindowSize(WindowWidth, WindowHeight);
 glutCreateWindow(WindowTitle);
 glutDisplayFunc(&display);
 
 // 在这里做一些初始化
 glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 glEnable(GL_TEXTURE_2D);
 texGround = load_texture("ground.bmp");
 texWall = load_texture("wall.bmp");
 
 // 开始显示
 glutMainLoop();
 
 return 0;
}