텍스쳐 ID 생성 및 이미지 RGBA 버퍼 저장

GLuint RenderingEngine::createTexture(const string& file, bool bPot, int wrapMode)

{

  GLuint tex;

  glGenTextures(1, &tex);

  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, tex);

  loadImage(m_resourceManager->LoadImage(file));

  GLenum minFilter = (bPot ? GL_LINEAR : GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);

  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, minFilter);

  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);

  if (bPot) {

    if (wrapMode == 1) {

      glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);

      glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);

    } else {

      glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);

      glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);

    }

  } else {

    //glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_GENERATE_MIPMAP, GL_TRUE);

    glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);

  }

  return tex;

}

----------------------------------------------------------

코드의 구성은 OpenGL ES 1.x와 유사합니다.

(1) glGenTexture() 함수를 이용해서 Texture ID를 생성하고,

(2) glBindTexture() 함수를 이용해서 생성한 Texture ID를 방인딩하고,

(3) glTexImage2D() 함수를 이용해서 "16장 " 에서 얻은 RGBA byte array을 저장하고,

(4) glTexParameteri() 함수를 이용해서 축소필터 GL_TEXTURE_MIN_FILTER 과 확대 필터 GL_TEXTURE_MAG_FILTER 를 설정할 수 있습니다.

(5) glTexParameteri() 함수를 이용해서 GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_TEXTURE_WRAP_T 를 이용해서  Vertex 점정의 경계 지점을 부드럽게 보간 시켜주는 GL_CLAMP_TO_EDGE 와 텍스쳐를 계속 반복 시킬 GL_REPEAT를 설정할 수 있습니다.

밉맵을 사용할 경우에는  glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D) 를 이용해 주고요

축소 / 확대 필터 

GL_NEAREST : 인접 축소 필터로, 가장 근접한 텍셀이 색상을 사용한다. 단순하고 거칠게 표현된다.

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);

GL_LINEAR : 양방향 선형(bilinear) 필터링 알고리즘으로, 텍셀에서 인접한 2x2 점을 샘플링하여 가중치 평균값을 구한다.

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);

GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR : 삼중 선형(TRILINEAR) 필터링으로 가장 근접한 밉맵 두개를 찾아서 각각 GL_LINEAR 필터링한한 결과 값을 섞는다. OpenGL은 이 필터링을 위해서 8개의 샘플을 추출하므로, 가장 높은 품질의 값을 생성하는 필터이다.

glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);

밉맵은 축소필터에만 영향을 미치며, OpenGL ES 2.0에서 사용할 경우에는 자동 밉맵 함수인

glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D); 이용해서 처리 가능하다.

렌더링 하기전 초기화 부분 정리

void RenderingEngine::Initialize(const vector<ISurface*>& surfaces)

{

...

}

// ------------------- (2)

GLuint RenderingEngine::createTexture(const string& file, bool bPot, int wrapMode)
{
  GLuint tex;
  glGenTextures(1, &tex);
  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, tex);

  loadImage(m_resourceManager->LoadImage(file));  // ------------------- (3)

  GLenum minFilter = (bPot ? GL_LINEAR : GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, minFilter);
  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);

  if (bPot) {
    if (wrapMode == 1) {
      glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
      glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    } else {
      glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
      glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
    }
  } else {
    //glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_GENERATE_MIPMAP, GL_TRUE);
    glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
  }

  return tex;
}

------------------------------------------------------

(1) : 바나나 텍스쳐 생성

createTexture() 함수를 이용해서 "banana.jpg" 파일을 읽은 후 Texture ID를 생성합니다.

이 생성한 Texture ID로 바나나를 3D로 렌더링 하기 전에 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, tex_id) 를 해주면 됩니다.

(렌더링 하기 전이란.. glDrawArrays나 glDrawElements 를 호출하기 전 이라고 보면 될것 같습니다.)

(2) : createTexture() 함수

위에서도 설명했었지만 텍스쳐 파일을 로딩한 후 Texture ID를 생성하는 함수 입니다.

렌더링 부분 정리

void RenderingEngine::Render(const vector<Visual>& visuals)

{

...

  // PixelLight
  bool bIsPixelLight = true;      // ---- (1)
  ProgramHandles handler;
  handler = m_pixelLight;
  glUseProgram(handler.Program);

  // Initialize various state.

  glEnableVertexAttribArray(handler.Attributes.Position);

  glEnableVertexAttribArray(handler.Attributes.Normal);

  glEnableVertexAttribArray(handler.Attributes.TextureCoord);    // ---- (2)

...

   // Set the Texture Mode
   if (bIsPixelLight) {
     glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + TEXTURE_0);
      if (visualIndex == 9) {
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_textures.BANANA);    // --------- (3)
        glUniform1i(handler.Uniforms.Sampler0, TEXTURE_0);
      } else {
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_textures.CRATE);
        glUniform1i(handler.Uniforms.Sampler0, TEXTURE_0);
      }
    }

...

  // Draw the surface.  

  int stride = 2 * sizeof(vec3) + sizeof(vec2);    // --------- (4)
  GLvoid* offset = (GLvoid*) sizeof(vec3);        // --------- (5)
  GLint position = handler.Attributes.Position; 
  GLint normal = handler.Attributes.Normal;
  GLint texture = handler.Attributes.TextureCoord;  // --------- (6)

  vec4 white(1, 1, 1, 1);
  if (drawable.IndexCount < 0) {
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, drawable.VertexBuffer);
    glVertexAttribPointer(position, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, stride, 0);
    glVertexAttribPointer(normal, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, stride, offset);
    offset = (GLvoid*) (sizeof(vec3) * 2);                // --------- (7)
    glVertexAttribPointer(texture, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, stride, offset);  // --------- (8)
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, drawable.VertexCount);  // --------- (9)

  } else {

    // --------- (10)
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, drawable.VertexBuffer);
    glVertexAttribPointer(position, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, stride, 0);
    glVertexAttribPointer(normal, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, stride, offset);
    offset = (GLvoid*) (sizeof(vec3) * 2);
    glVertexAttribPointer(texture, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, stride, offset);
    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, drawable.IndexBuffer);
    glDrawElements(GL_TRIANGLES, drawable.IndexCount, GL_UNSIGNED_SHORT, 0);

  }

  glDisableVertexAttribArray(handler.Attributes.Position);
  glDisableVertexAttribArray(handler.Attributes.Normal);
  glDisableVertexAttribArray(handler.Attributes.TextureCoord);  // --------- (11)

  // VBO을 UnBind 해야 VBA와 충돌이 없다.  // --------- (12)
  glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
  glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0);

  /* Flush all drawings */
  glFinish();

  error = checkGLError();
 
  if (!m_spinning) {
    xrot += xspeed; /* Add xspeed To xrot */
    yrot += yspeed; /* Add yspeed To yrot */
  }

  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);           // --------- (13)
  glUseProgram(0);                                      // --------- (14)

}

------------------------------------------------------

handler = m_pixelLight;
glUseProgram(handler.Program);

(2) Texture Coordination Array 를 활성화 해줍니다.

"glEnableVertexAttribArray(handler.Attributes.TextureCoord);"

기존 GLES1.1 기준으로는 "glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);" 함수를 대체하는 부분입니다.

활성화와 반대되는 비 활성화는 (11)번 함수" glDisableVertexAttribArray(handler.Attributes.TextureCoord);"가

쌍으로 있어야 합니다.

(3) Banana texture id를 바인딩 해줍니다.

생성한 텍스쳐를 3D 렌더링 객체에 적용하기 위해서는 해당 texture id를 바인딩 해줘야 합니다.

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_textures.BANANA);
glUniform1i(handler.Uniforms.Sampler0, TEXTURE_0);

(Sampler0에 대해서 0번으로 재 설정 해주는 부분은 없어도 상관은 없지만, 명시적 표현으로 나뒀습니다.)

(간혹 Shader에 정의된 sampler2d 변수에 glGenTexture() 함수를 이용해서 생성한 texture id에 -1를 한 후

넣어주는 코드가 있는 경우가 있습니다. 이는 glGen()시에 처음 생성된 ID가 1이기 때문에 그렇게 하는 경우입니다.

문제는 Galaxy Tab과 같은 PowerVR GPU의 경우, 처음 생성시 1이 아닌 3xxxxx 번 등과 같은 높은 숫자가 나오는 경우가

있습니다. 그럼으로 명시적으로 그냥 첫 번째 sampler2d 변수에는 0을 두 번째는 1를 넣어주는 것이 좋을 것 같습니다.)

(4) Vertex, Normal, Texture coord 에 대한 memory chunk 영역을 설정 해 줍니다.

banana.obj를 해석한 후 Vertex Buffer Object(VBO)에 저장해 놓았음으로, OpenGL에게 메모리가 한 묶음에 해당하는

크기를 알려줘야 합니다. 이 역할을 하는 부분이 stride 입니다.

int stride = 2 * sizeof(vec3) + sizeof(vec2);

"VertexCoord(12) + NormalCoord(12) + TextureCoord(8) = 32" 가 됩니다.

OpenGL ES 2.0 Programming Guide 책에서는 이부분을 Array Of Structures(Page 104) 라고 표현 합니다.

(5) Array Of Structures 에서 Normal Coord에 대한 offset 을 설정 합니다.

GLvoid* offset = (GLvoid*) sizeof(vec3);

VertexCoord 에 대한 크기 만큼 이동시켜줄 것임으로 12 bytes 입니다.

전달은 GLvoid* 형태로 캐스팅해서 주소로 넘겨 줍니다.

(6) VERTEX SHADER내의 Texture Attrbute와 연결된 ID 입니다.

GLint texture = handler.Attributes.TextureCoord;

PixelLighting.vert 내에 선언된 "a_attribute vec2 a_textureCoordIn;" 연결 가능한 Attribute ID 입니다.

이 ID를 이용해서 (8)번 항목에서 Vertex Attribute Pointer 등록 시 사용하게 됩니다.

(7) Array Of Structures 에서 Texture Coord에 대한 offset 을 설정 합니다.

offset = (GLvoid*) (sizeof(vec3) * 2);

VertexCoord 와 NormalCoord에 대한 크기 만큼 이동시켜줄 것임으로 24 bytes 입니다.

전달은 GLvoid* 형태로 캐스팅해서 주소로 넘겨 줍니다.

(8) 텍셀 정보를 저장 합니다.

텍셀 좌표에 대한 정보를 "glVertexAttribPointer(texture, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, stride, offset);"

함수를 이용해서 저장합니다.

기존 GLES1.1 기준으로는 "glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, 0, texcoords);"함수를 대체하는 부분입니다.

(9) Vertices 방식으로 렌더링을 합니다.

glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, drawable.VertexCount);

banana.obj는 glDrawArray 방식으로 표출되게금 header 형태로 만들었기 때문에 이 부분에서 그려지게 됩니다.

(10) Indices 방식으로 렌더링을 합니다.

glDrawElements(GL_TRIANGLES, drawable.IndexCount, GL_UNSIGNED_SHORT, 0);

ParametricSurface 로 만들어진 Geometry 들은 Indices 로 만들어 졌음으로 이 부분에서 그려지게 됩니다.

(11) Texture Coordination Array 를 비 활성화 해줍니다.

"glDisableVertexAttribArray(handler.Attributes.TextureCoord);"

함수는 기존 GLES1.1 기준으로는 "glDisableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);" 함수를 대체하는 부분입니다.

비 활성화와 반대되는 활성화는 (2)번 함수"glEnableVertexAttribArray(handler.Attributes.TextureCoord);"가

쌍으로 있어야 합니다.

(12) VBO 객체를 UnBind 합니다.

Vertex Buffer Array 형태로 그려지는 렌더러와 충돌 하지 않도록 VBO를 해제해 줍니다.

(13) 바인딩 했던 텍스쳐를 해제해 줍니다.

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);

(14) PixelLighting 쉐이더를 해제해 줍니다.

glUseProgram(0);

public ResourceManager(Context context, int res)

{
    // Get the texture from the Android resource directory
    Bitmap bitmap = null;
    InputStream is = context.getResources().openRawResource(res);

    try {
      // BitmapFactory is an Android graphics utility for images
      bitmap = BitmapFactory.decodeStream(is);
    } finally {
       //Always clear and close
       try {
        is.close();
        is = null;
       } catch (IOException e) {
     }
  }
  // 비트맵 변환을 위한 행렬을 만든다. 
  Matrix mirrorMatrix = new Matrix();

  // 행렬 좌표를 Y축으로 뒤집는다.
  mirrorMatrix.preScale(1.0f, -1.0f);

  // 생성된 변환행렬을 이용해서 새로 bitmap을 생성한다. 속도는???
  Bitmap tranformedBitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap, 0, 0, bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(), mirrorMatrix, false);
  bitmap.recycle();
  if (tranformedBitmap != null) {
    initBitmap(tranformedBitmap);
  }
}