在vertex shader里也可以檢索紋理。我本來(lái)覺(jué)得這沒(méi)什么好奇怪的，因?yàn)槲乙恢币灿X(jué)得這很當(dāng)然可以啊~當(dāng)初橙書(OpenGL Shading Language Edtion2)也說(shuō)過(guò)texture2D這類函數(shù)不是fragment shader專用的，倒還有texture2DLod這種在vertex shader里專用的（后面一句是馬后炮~），只是我不知道怎么用，在哪里用，以及更重要的：為什么要用。

為什么要在vertex shader里檢索紋理。

都知道，紋理里的一般是一幅圖像，無(wú)論是外部導(dǎo)入的還是通過(guò)FBO等手段渲染到的。既然如此，有意義的當(dāng)然是圖像里的每一個(gè)像素啦，通過(guò)紋理坐標(biāo)檢索紋理中的像素打印到屏幕某個(gè)地方，并可控制細(xì)節(jié)程度……反映在GPU編程中，一般就是把當(dāng)前綁定的紋理的紋理單元（默認(rèn)為0）傳送給Fragment Shader作為sampler，在vertex shader里用gl_TexCoord[0] = glMutiTexCoord0這樣的語(yǔ)句，獲取固定流水線中為每個(gè)頂點(diǎn)設(shè)置好的紋理坐標(biāo)（頂點(diǎn)紋理索引，即glMutiTexCoord0），賦給本質(zhì)為varying的gl_TexCoord[0]，讓它帶著紋理坐標(biāo)在光柵化過(guò)程中插值——對(duì)應(yīng)每個(gè)像素點(diǎn)擁有屬于它的插值后像素紋理索引（gl_TexCoord[0]），以此作為參數(shù)用texture2D類函數(shù)檢索紋理sampler。

直接在頂點(diǎn)階段就檢索紋理意義何在？獲得的只是那些頂點(diǎn)的紋理坐標(biāo)檢索出的“孤立”像素值而已。

你認(rèn)識(shí)嗎？GPGPU。

[gpgpu.org]

GPGPU（General Purpose Graphic Process Unit，通用目的圖形處理單元），是應(yīng)用GPU的高速并行能力和浮點(diǎn)運(yùn)算能力進(jìn)行科學(xué)計(jì)算等SIMD類型[單指令多數(shù)據(jù)]的應(yīng)用。在這里，GPU-shader不僅僅著眼于圖形。而GPGPU的一個(gè)重要概念就是：紋理 =? 數(shù)組。是的，為什么不可以呢？紋理確實(shí)就是數(shù)組啊。我們能傳入shader的只有具體的數(shù)值，bool,int,float,vec,matrix，其中最大的matrix4也只有16個(gè)量。那么如果我們要把大量的數(shù)據(jù)傳入shader，譬如一個(gè)巨大的float數(shù)組，怎么辦呢？對(duì)啊，用紋理！這時(shí)候，紋理內(nèi)部每個(gè)數(shù)值不再是像素的值，而是數(shù)組的數(shù)據(jù)項(xiàng)。我們只是通過(guò)紋理這種靈活的媒介，讓數(shù)據(jù)“進(jìn)入”GPU的視野，讓shader可以對(duì)這些數(shù)據(jù)項(xiàng)變量進(jìn)行訪問(wèn)和操作。

順帶一提，現(xiàn)在科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入GPGPU的進(jìn)化時(shí)代 -CUDA時(shí)代了。好吧，不要扯遠(yuǎn)了。

既然紋理 = 數(shù)組， VTF頂點(diǎn)紋理拾取的存在就不言自明了：其實(shí)不是在拾取含有圖像像素信息的那個(gè)紋理，而是在拾取含有頂點(diǎn)數(shù)據(jù)信息的那個(gè)“數(shù)組”啊！在這里，數(shù)組的索引就是頂點(diǎn)紋理坐標(biāo)……看例子：

//RenderMonkey: //Vertex Program varying vec4 vertColor; uniform sampler2D baseMap;void main( void ) {//vertColor = texture2D(baseMap, gl_MultiTexCoord0.xy); 與下句等價(jià) vertColor = texture2DLod(baseMap, gl_MultiTexCoord0.xy, 0.0); vec4 pos = gl_ModelViewMatrix * (gl_Vertex) ;gl_Position = gl_ProjectionMatrix * pos ; }//Fragment Program varying vec4 vertColor;void main( void ) {gl_FragColor = vertColor; }

這個(gè)例子是說(shuō)明：誒？原來(lái)Vertex Shader里也可以做紋理拾取口牙！順帶一提，這里用texture2D，和用“texture2DLod+尾參數(shù)[細(xì)節(jié)參數(shù)LOD] = 0.0”的效果是一樣的：
?

（對(duì)比用。這是FTF，傳統(tǒng)的fragment shader獲取紋理）

（這是VTF，頂點(diǎn)紋理拾取，也就是上面代碼的產(chǎn)物，對(duì)比兩圖哈）

紋理只是普通的紋理。只是為了證明VTF能行- -。把頂點(diǎn)紋理的值做插值，預(yù)料最后的結(jié)果類似于頂點(diǎn)顏色插值，三角片元的顏色在三角的三頂點(diǎn)所獲得的紋理顏色間進(jìn)行線性插值，得出如此“重過(guò)渡味+模糊”的怪象（嘛~這紋理即使是那FTF出來(lái)的也是怪象）。然后測(cè)試texture2DLod這個(gè)函數(shù)，把最后的LOD參數(shù)增大調(diào)為0.4：

lod是細(xì)節(jié)參數(shù)，這跟以前的FTF（PTF）差不多。好吧，換張紋理后，再用VTF做點(diǎn)更有趣的：

//RenderMonkey: //Vertex Program varying vec4 vertColor; uniform sampler2D baseMap; void main( void ) { vertColor = texture2DLod(baseMap, gl_MultiTexCoord0.xy, 0.0);vec4 offset = vec4(0.0);if(gl_Vertex.z > 0.0)offset = vertColor;else if(gl_Vertex.z < 0.0)offset = vec4(1.0)-vertColor;vec4 pos = gl_ModelViewMatrix * (gl_Vertex+ offset) ; gl_Position = gl_ProjectionMatrix * pos ; } //Fragment Program varying vec4 vertColor; void main( void ) { gl_FragColor = vertColor; }

　　能猜到結(jié)果變成這樣嗎？哈，VTF出來(lái)的vertColor果然充滿力量：

另外一個(gè)例子則用VTF做點(diǎn)有意義的事情。還記得高度圖紋理嗎？(我在[Terrain Texture-Array Demo] 里也用到過(guò)~)

//RenderMonkey: //Vertex Program varying vec2 texCoord; uniform sampler2D Texture0;void main(void) {vec4 vcol = texture2D( Texture0, gl_MultiTexCoord0.xy);float gray = 0.2990*vcol.r + 0.5870*vcol.g + 0.1140*vcol.b;vec4 pos = gl_Vertex;pos.z = pos.z * (1.0 - 5.0*gray);gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * pos;texCoord = gl_MultiTexCoord0.xy; }//Fragment Program uniform sampler2D Texture0; varying vec2 texCoord;void main(void) {gl_FragColor = texture2D( Texture0, texCoord ); }

這里本來(lái)只有一個(gè)平整的網(wǎng)格，和一張類似高度圖的紋理。運(yùn)用VTF把頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的紋理坐標(biāo)的像素值拉出來(lái)轉(zhuǎn)化為灰度（轉(zhuǎn)化法同見(jiàn)[基于亮度的圖像二值化處理] ），并轉(zhuǎn)化為該網(wǎng)格頂點(diǎn)的“高度”。最后的紋理只是平鋪上去（那不是陰影哦）。看，灰度高的地方對(duì)應(yīng)的高度高，灰度低的地方對(duì)應(yīng)的高度低。這就是高度場(chǎng)啊，這就是VTF最典型的應(yīng)用啊！

在Vertex Shader里面，通過(guò)紋理坐標(biāo)的檢取，VTF獲取的是真正的“高度值”數(shù)據(jù)……只是這些數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存在一張紋理上罷了。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Vertex Texture Fetch(VTF) Fragment Texture Fetch ( FTF )的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。