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前言
一、金字塔顶点组成
二、给金字塔贴纹理
- 1.纹理坐标：侧面
- 2.纹理坐标底座
代码：
- 1. c++
- 2.顶点着色器
- 片元着色器
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前言

金字塔由6个三角形组成——侧面4 个，底面2 个，总共6×3=18 个顶点。

一、金字塔顶点组成

// 金字塔有18 个顶点，由6 个三角形组成（侧面4 个，底面2 个）

float pyramidPositions[54] =
{ -1.0f, -1.0f, 1.0f, 1.0f, -1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, // 前面
1.0f, -1.0f, 1.0f, 1.0f, -1.0f, -1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, // 右面
1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, // 后面
-1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, // 左面
-1.0f, -1.0f, -1.0f, 1.0f, -1.0f, 1.0f, -1.0f, -1.0f, 1.0f, // 底面 — 左前一半
1.0f, -1.0f, 1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, 1.0f, -1.0f, -1.0f // 底面 — 右后一半
};

二、给金字塔贴纹理

1.纹理坐标：侧面

                           图1 纹理图像的顶部中心对应金字塔的尖顶

2.纹理坐标底座

图2 为金字塔底面添加纹理

代码：

1. c++

#include "glew/glew.h"
#include "glfw/glfw3.h"
#include "glm/glm.hpp"
#include "glm/gtc/matrix_transform.hpp"
#include "glm/gtc/type_ptr.hpp"
#include "Utils.h"
#include <iostream>
#include <string>
#include <fstream>using namespace std;static const int screen_width = 1920;
static const int screen_height = 1080;int width = 0;
int height = 0;
float aspect = 0.f;float cameraX = 0.f, cameraY = 0.f, cameraZ = 0.f;
float pyramidLocX = 0.f, pyramidLocY = 0.f, pyramidLocZ = 0.f;
int mvLoc = 0, projLoc = 0;GLuint renderingProgram = 0;
static const int numberVAOs = 1;
static const int numberVBOs = 2;
GLuint vao[numberVAOs] = { 0 };
GLuint vbo[numberVBOs] = { 0 };GLuint textureId;
float rotAmt = 0.f;
glm::mat4 mMat(1.f), vMat(1.f), pMat(1.f), mvMat(1.f);void setupVertices()
{float pyramidPositions[54] ={-1.0f, -1.0f, 1.0f, 1.0f, -1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f,    //front1.0f, -1.0f, 1.0f, 1.0f, -1.0f, -1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f,    //right1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f,  //back-1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f,  //left-1.0f, -1.0f, -1.0f, 1.0f, -1.0f, 1.0f, -1.0f, -1.0f, 1.0f, //LF1.0f, -1.0f, 1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, 1.0f, -1.0f, -1.0f  //RR};float textureCoordinates[36] ={0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.5f, 1.0f,0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.5f, 1.0f,0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.5f, 1.0f,0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.5f, 1.0f,0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f,1.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f};glGenVertexArrays(numberVAOs, vao);glBindVertexArray(vao[0]);glGenBuffers(numberVBOs, vbo);glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo[0]);glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(pyramidPositions), pyramidPositions, GL_STATIC_DRAW);glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo[1]);glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(textureCoordinates), textureCoordinates, GL_STATIC_DRAW);
}void init(GLFWwindow* window)
{renderingProgram = Utils::createShaderProgram("vertShader.glsl", "fragShader.glsl");cameraX = 0.f, cameraY = 0.f; cameraZ = 10.f;pyramidLocX = 0.f, pyramidLocY = 0.f, pyramidLocZ = 0.f;glfwGetWindowSize(window, &width, &height);//glfwGetFramebufferSize(window, &width, &height);aspect = (float)width / (float)height;pMat = glm::perspective(glm::radians(45.f), aspect, 0.01f, 1000.f);setupVertices();textureId = Utils::loadTexture("resource/brick1upArrow.jpg");
}void display(GLFWwindow* window, float currentTime)
{//参数要完全正确，否则窗口不会显示模型glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);//设置窗口背景glClearColor(0.f, 0.4f, 1.f, 1.f);//必不可少！！！否则窗口是黑的，不会渲染任何东西glUseProgram(renderingProgram);mvLoc = glGetUniformLocation(renderingProgram, "mv_matrix");projLoc = glGetUniformLocation(renderingProgram, "proj_matrix");//移动相机矩阵:这里必须是-cameraZ，否则相机看不到立方体和金字塔vMat = glm::translate(glm::mat4(1.f), glm::vec3(cameraX, cameraY, -cameraZ));mMat = glm::translate(glm::mat4(1.f), glm::vec3(pyramidLocX, pyramidLocY, pyramidLocZ));mMat = glm::rotate(mMat, currentTime, glm::vec3(1.f, 0.f, 0.f));//mMat = glm::rotate(mMat, currentTime, glm::vec3(0.f, 1.f, 0.f));mMat = glm::rotate(mMat, rotAmt, glm::vec3(0.f, 1.f, 0.f));   //试着修改mMat = glm::rotate(mMat, currentTime, glm::vec3(0.f, 0.f, 1.f));//右乘规则//mvMat = mMat * vMat;   //金字塔会离开视口mvMat = vMat * mMat;     //金字塔始终控制在视口//更改一个uniform矩阵变量或数组的值。要更改的uniform变量的位置由location指定，location的值应该由glGetUniformLocation函数返回// 将透视矩阵和MV 矩阵复制给相应的统一变量/*通过一致变量（uniform修饰的变量）引用将一致变量值传入渲染管线。location : uniform的位置。count : 需要加载数据的数组元素的数量或者需要修改的矩阵的数量。transpose : 指明矩阵是列优先(column major)矩阵（GL_FALSE）还是行优先(row major)矩阵（GL_TRUE）。value : 指向由count个元素的数组的指针。*/glUniformMatrix4fv(mvLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(mvMat));glUniformMatrix4fv(projLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(pMat));//绑定到金字塔顶点缓冲区glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo[0]);//指定了渲染时索引值为 index 的顶点属性数组的数据格式和位置/*Parametersindex指定要修改的顶点属性的索引值size指定每个顶点属性的组件数量。必须为1、2、3或者4。初始值为4。（梦维：如position是由3个（x, y, z）组成，而颜色是4个（r, g, b, a））type指定数组中每个组件的数据类型。可用的符号常量有GL_BYTE, GL_UNSIGNED_BYTE, GL_SHORT, GL_UNSIGNED_SHORT, GL_FIXED, 和 GL_FLOAT，初始值为GL_FLOAT。normalized指定当被访问时，固定点数据值是否应该被归一化（GL_TRUE）或者直接转换为固定点值（GL_FALSE）。stride指定连续顶点属性之间的偏移量。如果为0，那么顶点属性会被理解为：它们是紧密排列在一起的。初始值为0。pointer指定一个指针，指向数组中第一个顶点属性的第一个组件。初始值为0。*/glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);//启用或禁用通用顶点属性数组,参数0索引和着色器中的layout(location = 0）中的0相对应,顶点位置glEnableVertexAttribArray(0);//绑定金字塔纹理坐标glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo[1]);glVertexAttribPointer(1, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);//启用或禁用通用顶点属性数组,参数0索引和着色器中的layout(location = 1）中的1相对应，纹理坐标glEnableVertexAttribArray(1);//激活纹理坐标glActiveTexture(GL_TEXTURE0);glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureId);glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 18);  //绘制金字塔glEnable(GL_DEPTH_TEST);glDepthFunc(GL_LEQUAL);
}void window_size_callback(GLFWwindow* window, int newWidth, int newHeight)
{glViewport(0, 0, newWidth, newHeight);aspect = (float)newWidth / (float)newHeight;pMat = glm::perspective(glm::radians(45.f), aspect, 0.01f, 1000.f);
}int main(int argc, char** argv)
{int glfwState = glfwInit();if (GLFW_FALSE == glfwState){cout << "GLFW initialize failed,invoke glfwInit()......Error file:" << __FILE__ << "......Error line:" << __LINE__ << endl;glfwTerminate();exit(EXIT_FAILURE);}/*因为我们要使用OpenGL 4.6，所以我们把GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR和GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR对应的hint都设置为4和6。因为我们要使用OpenGL核心模式（这个后面会提到更多），所以我们把GLFW_OPENGL_PROFILE对应的hint设置为GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE，表示使用OpenGL核心模式。最后，把GLFW_RESIZABLE对应的hint设置为GLFW_FALSE，表示窗口不允许用户调整大小。之所以这样做是因为如果允许用户调整大小，大小发生变化后，窗口的绘制区域默认不变（依然是原来窗口的区域），也就是说窗口上绘制的图像的大小、位置不会发生改变。为了避免这种现象发生，我们就简单地不让用户调整窗口大小（当然也有更好的方法，就是用GLFW设置一个窗口大小的回调函数，但这样比较简单）。*/glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 4);glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 6);glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE, GLFW_OPENGL_PROFILE);glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE, GL_TRUE);GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(screen_width, screen_height, "Texture Pyramid mipmap aniso", nullptr, nullptr);if (!window){cout << "GLFW create window failed,invoke glfwCreateWindow()......Error file:" << __FILE__ << "......Error line:" << __LINE__ << endl;;glfwTerminate();exit(EXIT_FAILURE);}/*此函数使调用线程上的指定窗口的 OpenGL 或 OpenGL ES 上下文成为当前上下文。一次只能在单个线程上使上下文成为当前上下文，并且每个线程一次只能有一个当前上下文。在线程之间移动上下文时，必须先使其在旧线程上变为非当前状态，然后再在新线程上变为当前状态。*/glfwMakeContextCurrent(window);//窗口大小改变回调函数glfwSetWindowSizeCallback(window, window_size_callback);int glewState = glewInit();if (GLEW_OK != glewState){cout << "GLEW initialize failed,invoke glewInit()......Error file:" << __FILE__ << "......Error line:" << __LINE__ << endl;exit(EXIT_FAILURE);}/*此函数设置当前 OpenGL 或 OpenGL ES 上下文的交换间隔，即从调用glfwSwapBuffers开始等待的屏幕更新次数，然后再交换缓冲区并返回。这有时称为垂直同步、垂直回扫同步或仅vsync。支持WGL_EXT_swap_control_tear和GLX_EXT_swap_control_tear扩展的上下文也接受负交换间隔，这允许驱动程序立即交换，即使帧到达有点晚。您可以使用glfwExtensionSupported检查这些扩展。上下文必须在调用线程上是最新的。在没有当前上下文的情况下调用此函数将导致GLFW_NO_CURRENT_CONTEXT错误。此功能不适用于 Vulkan。如果您使用 Vulkan 进行渲染，请改为查看交换链的当前模式。*/glfwSwapInterval(1);init(window);/*默认情况下，出于性能考虑，所有顶点着色器的属性（Attribute）变量都是关闭的，意味着数据在着色器端是不可见的，哪怕数据已经上传到GPU，由glEnableVertexAttribArray启用指定属性，才可在顶点着色器中访问逐顶点的属性数据。glVertexAttribPointer或VBO只是建立CPU和GPU之间的逻辑连接，从而实现了CPU数据上传至GPU。但是，数据在GPU端是否可见，即，着色器能否读取到数据，由是否启用了对应的属性决定，这就是glEnableVertexAttribArray的功能，允许顶点着色器读取GPU（服务器端）数据。*/int nrAttributes;glGetIntegerv(GL_MAX_VERTEX_ATTRIBS, &nrAttributes);std::cout << "Maximum nr of vertex attributes supported: " << nrAttributes << std::endl;while (!glfwWindowShouldClose(window)){display(window, (float)glfwGetTime());glfwSwapBuffers(window);glfwPollEvents();}glfwDestroyWindow(window);glfwTerminate();exit(EXIT_SUCCESS);return 0;
}

2.顶点着色器

#version 460 corelayout(location = 0) in vec3 position;
layout(location = 1) in vec2 texCoords;uniform mat4 mv_matrix;
uniform mat4 proj_matrix;uniform sampler2D samp;out vec2 tc;void main()
{gl_Position = proj_matrix * mv_matrix * vec4(position, 1.f);tc = texCoords;
}

片元着色器

#version 460 corein vec2 tc;
vec4 fragColor;out vec4 color;uniform mat4 mv_matrix;
uniform mat4 proj_matrix;uniform sampler2D samp;void main()
{color = texture(samp, tc);
}

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