[OpenGL] 基于纹理绘制的透明精灵(透明纹理)

来源:互联网 发布:汽车销量数据 编辑:程序博客网 时间:2024/03/29 07:16

        在二维游戏中,我们几乎绕不开精灵绘制这一过程,除了直接在opengl读入图像并绘制外,我们更常使用纹理来完成这一过程,把纹理贴到在xy平面上的面片,做出二维游戏的效果。

        这样我们可以很方便的使用opengl提供给我们的一些方法来执行精灵的变换,而不是使用大量的贴图来手工完成变换过程;同时,还可以通过调节深度信息来确定物体的遮挡关系,而不用花心思考虑绘制的先后顺序,因为我们知道,在二维世界里,谁遮挡谁是和绘制顺序相关的。

        但是,我们也发现,我们的精灵不总是四四方方的,所以纹理加载进来后会有背景色,我们希望去除这个背景色,一个非常好的想法就是使用带透明(alpha)通道的图片,可是非常遗憾的是,opengl不能直接支持这种格式,所以这个方法不可行。

        还有一种比较常见的想法是这样的:我们使用一种颜色代表背景色,在opengl中开启alpha测试,把纹理图片设置为rgba格式,读取到这种颜色后,我们把alpha手动设为0,也就是全透明;否则设为1,也就是不透明。我们可以意识到:这个背景色的选取是有要求的,它不能与图片不透明部分rgb相同,否则它们会被错误识别为透明的。

        以下是我最近正在写的一个基于opengl的小游戏,这里使用了透明纹理,其中火箭是网上暂时找的图片,用于测试效果,下面的飞船图片是自己做的。由于火箭没有进行特殊处理,所以我们发现它的中间部分也有被镂空的,这就是本次代码存在的一些缺陷,它需要我们对图片进行特殊的处理才能使用。


        上图的代码会在完成后放出,为了演示透明纹理效果,我又单独给出了一个测试代码:

        原图(图1来自网络):

       

        使用透明纹理后效果:

       

        在这个代码中,背景色是通过参数指定的。

        需要注意的是,在绘制的时候,我们尽可能先绘制一般纹理的面片,然后统一绘制透明纹理的面片,在绘制透明纹理时,需要把深度测试设置为只读模式,最后再修改回原来的状态,防止在进行处理的时候破坏了深度信息。


test.h

#pragma once#define GLUT_DISABLE_ATEXIT_HACK  #include "GL/GLUT.H"  void loadTex(int i, char *filename, GLuint* texture);//一般纹理void loadTex(int i, char *filename, GLuint* texture,unsigned char* backgroundColor);//透明纹理

texture.cpp

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS  #include<stdio.h>  #include<windows.h>  #include"test.h"  #define BITMAP_ID 0x4D42   //读纹理图片    static unsigned char *LoadBitmapFile(char *filename, BITMAPINFOHEADER *bitmapInfoHeader){    FILE *filePtr;    // 文件指针        BITMAPFILEHEADER bitmapFileHeader;    // bitmap文件头        unsigned char    *bitmapImage;        // bitmap图像数据        int    imageIdx = 0;        // 图像位置索引        unsigned char    tempRGB;    // 交换变量                                     // 以“二进制+读”模式打开文件filename         filePtr = fopen(filename, "rb");    if (filePtr == NULL) {        printf("file not open\n");        return NULL;    }    // 读入bitmap文件图        fread(&bitmapFileHeader, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, filePtr);    // 验证是否为bitmap文件        if (bitmapFileHeader.bfType != BITMAP_ID) {        fprintf(stderr, "Error in LoadBitmapFile: the file is not a bitmap file\n");        return NULL;    }    // 读入bitmap信息头        fread(bitmapInfoHeader, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, filePtr);    // 将文件指针移至bitmap数据        fseek(filePtr, bitmapFileHeader.bfOffBits, SEEK_SET);    // 为装载图像数据创建足够的内存        bitmapImage = new unsigned char[bitmapInfoHeader->biSizeImage];    // 验证内存是否创建成功        if (!bitmapImage) {        fprintf(stderr, "Error in LoadBitmapFile: memory error\n");        return NULL;    }    // 读入bitmap图像数据        fread(bitmapImage, 1, bitmapInfoHeader->biSizeImage, filePtr);    // 确认读入成功        if (bitmapImage == NULL) {        fprintf(stderr, "Error in LoadBitmapFile: memory error\n");        return NULL;    }    //由于bitmap中保存的格式是BGR,下面交换R和B的值,得到RGB格式        for (imageIdx = 0; imageIdx < bitmapInfoHeader->biSizeImage; imageIdx += 3) {        tempRGB = bitmapImage[imageIdx];        bitmapImage[imageIdx] = bitmapImage[imageIdx + 2];        bitmapImage[imageIdx + 2] = tempRGB;    }    // 关闭bitmap图像文件       fclose(filePtr);    return bitmapImage;}//读纹理图片    static unsigned char *LoadBitmapFile(char *filename, BITMAPINFOHEADER *bitmapInfoHeader, unsigned char* backgroundColor){    FILE *filePtr;    // 文件指针        BITMAPFILEHEADER bitmapFileHeader;    // bitmap文件头        unsigned char    *bitmapImage;        // bitmap图像数据        int    imageIdx = 0;        // 图像位置索引                                    // 以“二进制+读”模式打开文件filename         filePtr = fopen(filename, "rb");    if (filePtr == NULL) {        printf("file not open\n");        return NULL;    }    // 读入bitmap文件图        fread(&bitmapFileHeader, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, filePtr);    // 验证是否为bitmap文件        if (bitmapFileHeader.bfType != BITMAP_ID) {        fprintf(stderr, "Error in LoadBitmapFile: the file is not a bitmap file\n");        return NULL;    }    // 读入bitmap信息头        fread(bitmapInfoHeader, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, filePtr);    // 将文件指针移至bitmap数据        fseek(filePtr, bitmapFileHeader.bfOffBits, SEEK_SET);    // 为装载图像数据创建足够的内存        bitmapImage = new unsigned char[bitmapInfoHeader->biSizeImage];    // 验证内存是否创建成功        if (!bitmapImage) {        fprintf(stderr, "Error in LoadBitmapFile: memory error\n");        return NULL;    }    // 读入bitmap图像数据        fread(bitmapImage, 1, bitmapInfoHeader->biSizeImage, filePtr);    // 确认读入成功        if (bitmapImage == NULL) {        fprintf(stderr, "Error in LoadBitmapFile: memory error\n");        return NULL;    }    unsigned char*   bitmapData;   // 纹理数据     bitmapData = new unsigned char[bitmapInfoHeader->biSizeImage / 3 * 4];    int count = 0;    //添加alpha通道    for (imageIdx = 0; imageIdx < bitmapInfoHeader->biSizeImage; imageIdx += 3) {        bitmapData[count] = bitmapImage[imageIdx + 2];        bitmapData[count + 1] = bitmapImage[imageIdx + 1];        bitmapData[count + 2] = bitmapImage[imageIdx];        if (bitmapData[count] == backgroundColor[0]            && bitmapData[count + 1] == backgroundColor[1]             && bitmapData[count + 2] == backgroundColor[2]){            bitmapData[count + 3] = 0;        }        else bitmapData[count + 3] = 255;        count += 4;    }    // 关闭bitmap图像文件       fclose(filePtr);    return bitmapData;}//加载纹理的函数    void loadTex(int i, char *filename, GLuint* texture){    BITMAPINFOHEADER bitmapInfoHeader;                                 // bitmap信息头        unsigned char*   bitmapData;                                       // 纹理数据        bitmapData = LoadBitmapFile(filename, &bitmapInfoHeader);    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[i]);    // 指定当前纹理的放大/缩小过滤方式        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,        0,         //mipmap层次(通常为,表示最上层)             GL_RGB,    //我们希望该纹理有红、绿、蓝数据            bitmapInfoHeader.biWidth, //纹理宽带,必须是n,若有边框+2             bitmapInfoHeader.biHeight, //纹理高度,必须是n,若有边框+2             0, //边框(0=无边框, 1=有边框)             GL_RGB,    //bitmap数据的格式            GL_UNSIGNED_BYTE, //每个颜色数据的类型            bitmapData);    //bitmap数据指针    }//加载纹理的函数    void loadTex(int i, char *filename, GLuint* texture, unsigned char* backgroundColor){    BITMAPINFOHEADER bitmapInfoHeader;                                 // bitmap信息头        unsigned char*   bitmapData;                                       // 纹理数据        bitmapData = LoadBitmapFile(filename, &bitmapInfoHeader,backgroundColor);    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture[i]);    // 指定当前纹理的放大/缩小过滤方式        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,        0,         //mipmap层次(通常为,表示最上层)             GL_RGBA,    //我们希望该纹理有红、绿、蓝、alpha数据            bitmapInfoHeader.biWidth, //纹理宽带,必须是n,若有边框+2             bitmapInfoHeader.biHeight, //纹理高度,必须是n,若有边框+2             0, //边框(0=无边框, 1=有边框)             GL_RGBA,    //bitmap数据的格式            GL_UNSIGNED_BYTE, //每个颜色数据的类型            bitmapData);    //bitmap数据指针    }

main.cpp

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS  #include <stdio.h>  #include <string.h>  #include<time.h>#include <stdlib.h>#include"test.h"    #include <math.h>       /* for cos(), sin(), and sqrt() */    GLuint texture[2];//视区  float whRatio;int wHeight = 0;int wWidth = 0;//视点  float center[] = { 0, 0, 0 };float eye[] = { 0, 0, 5 };void drawRect(GLuint texture){glEnable(GL_TEXTURE_2D);glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);  //选择纹理texture[status]   const GLfloat x1 = -0.5, x2 = 0.5;const GLfloat y1 = -0.5, y2 = 0.5;const GLfloat point[4][2] = { { x1,y1 },{ x2,y1 },{ x2,y2 },{ x1,y2 } };int dir[4][2] = { { 0,0 },{ 1,0 },{ 1,1 },{ 0,1 } };glBegin(GL_QUADS);for (int i = 0; i < 4; i++) {glTexCoord2iv(dir[i]);glVertex2fv(point[i]);}glEnd();glDisable(GL_TEXTURE_2D);}void drawScene(){glPushMatrix();glScalef(8, 6, 1);drawRect(texture[0]);glPopMatrix();glDepthMask(GL_FALSE);glPushMatrix();glTranslatef(0.0f,-1.0f, 1.0f);glScalef(1.8, 2, 0);drawRect(texture[1]);glPopMatrix();glDepthMask(GL_TRUE);}void updateView(int height, int width){glViewport(0, 0, width, height);glMatrixMode(GL_PROJECTION);//设置矩阵模式为投影       glLoadIdentity();   //初始化矩阵为单位矩阵          whRatio = (GLfloat)width / (GLfloat)height;  //设置显示比例     glOrtho(-3, 3, -3, 3, -100, 100); //正投影glMatrixMode(GL_MODELVIEW);  //设置矩阵模式为模型    }void reshape(int width, int height){if (height == 0)      //如果高度为0      {height = 1;   //让高度为1(避免出现分母为0的现象)      }wHeight = height;wWidth = width;updateView(wHeight, wWidth); //更新视角      }void idle(){glutPostRedisplay();}void init(){srand(unsigned(time(NULL)));glEnable(GL_DEPTH_TEST);//开启深度测试   glEnable(GL_ALPHA_TEST);glAlphaFunc(GL_GREATER, 0.5);glEnable(GL_LIGHTING);  //开启光照模式   glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f);unsigned char color[] = { 255,255,255 };glGenTextures(2, texture);loadTex(0, "1.bmp", texture);loadTex(1, "2.bmp", texture,color);}void redraw(){glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);//清除颜色和深度缓存    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);glLoadIdentity();   //初始化矩阵为单位矩阵      gluLookAt(eye[0], eye[1], eye[2], center[0], center[1], center[2], 0, 1, 0);                // 场景(0,0,0)的视点中心 (0,5,50),Y轴向上  glPolygonMode(GL_FRONT, GL_FILL);glFrontFace(GL_CCW);glEnable(GL_CULL_FACE);// 启用光照计算glEnable(GL_LIGHTING);// 指定环境光强度(RGBA)GLfloat ambientLight[] = { 2.0f, 2.0f, 2.0f, 1.0f };// 设置光照模型,将ambientLight所指定的RGBA强度值应用到环境光glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT, ambientLight);// 启用颜色追踪glEnable(GL_COLOR_MATERIAL);// 设置多边形正面的环境光和散射光材料属性,追踪glColorglColorMaterial(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE);drawScene();//绘制场景   glutSwapBuffers();//交换缓冲区  }int main(int argc, char *argv[]){glutInit(&argc, argv);//对glut的初始化         glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_DOUBLE);//初始化显示模式:RGB颜色模型,深度测试,双缓冲           glutInitWindowSize(800, 600);//设置窗口大小         int windowHandle = glutCreateWindow("Simple GLUT App");//设置窗口标题           glutDisplayFunc(redraw); //注册绘制回调函数         glutReshapeFunc(reshape);   //注册重绘回调函数         glutIdleFunc(idle);//注册全局回调函数:空闲时调用       init();glutMainLoop();  // glut事件处理循环       return 0;}


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