OpenGL：关于使用多个纹理或纹理单元的一些说明

Question

我需要在我的着色器中使用两个纹理，一个在顶点着色器中，另一个在片段着色器中。在这两种情况下，它们都在着色器中引用，例如 uniform sampler2D tex1; 或 uniform sampler2D tex2; 但是我不确定如何正确使用相关的 GL 调用。

初始化

首先，如何创建这两个纹理？我需要像这样使用多个纹理单元吗

GLuint texIdx[2] = {0, 1};
GLuint texName[2];
GLint  texUniformID[2];

// Initialize first texture
glActiveTexture (GL_TEXTURE0 + texIdx[0]);
glGenTextures   (1, &texName[0]);
glBindTexture   (GL_TEXTURE_2D, texName[0]);
glTexImage2D    (GL_TEXTURE_2D, 0, GL_R32F, xDim0, yDim0, 0, GL_RED, GL_FLOAT, someTextureData);

// Initialize second texture
glActiveTexture (GL_TEXTURE0 + texIdx[1]);
glGenTextures   (1, &texName[1]);
glBindTexture   (GL_TEXTURE_2D, texName[1]);
glTexImage2D    (GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, xDim1, yDim1, 0, GL_RGB, GL_FLOAT, someOther1TextureData);

// Set the uniforms to refer to the textures
texUniformID[0] = glGetUniformLocation (myShaderProgram, "tex1");
texUniformID[1] = glGetUniformLocation (myShaderProgram, "tex2");
glUniform1i (texUniformID[0], texIdx[0]);
glUniform1i (texUniformID[1], texIdx[1]);

或者我可以使用单个纹理单元，因为 glGenTextures 允许我创建多个纹理，有点像这样：

GLuint texName[2];
GLint  texUniformID[2];

// Activate some texture unit
glActiveTexture (GL_TEXTURE0);

// Generate two textures
glGenTextures (2, texName);

// Initialize first texture
glBindTexture   (GL_TEXTURE_2D, texName[0]);
glTexImage2D    (GL_TEXTURE_2D, 0, GL_R32F, xDim0, yDim0, 0, GL_RED, GL_FLOAT, someTextureData);

// Initialize second texture
glBindTexture   (GL_TEXTURE_2D, texName[1]);
glTexImage2D    (GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, xDim1, yDim1, 0, GL_RGB, GL_FLOAT, someOther1TextureData);

// Set the uniforms to refer to the textures
texUniformID[0] = glGetUniformLocation (myShaderProgram, "tex1");
texUniformID[1] = glGetUniformLocation (myShaderProgram, "tex2");
glUniform1i (texUniformID[0], /* what parameter here? */);
glUniform1i (texUniformID[1], /* what parameter here? */);

总而言之，我不明白一方面有多个纹理单元有什么意义，另一方面有能力通过调用 glGenTextures 创建多个纹理，以及什么是如果我在着色器程序中需要多个纹理，正确的方法。

渲染期间的使用

作为后续问题，如果我用正确的方式初始化了我的多个纹理，那么在调用 glDrawElements 期间激活两个纹理以激活的正确调用顺序是什么？在运行时成功更新纹理的正确调用顺序 glTexSubImage2D?

跟进问题

现在更进一步，如果我在渲染调用中使用多个不同的着色器程序并且它们都使用纹理，应该如何处理？每个着色器程序的每个纹理都应该使用唯一的纹理单元吗？

Answer 1

如果你想在一个着色器程序中使用多个二维纹理，那么你必须将不同的纹理对象绑定到不同的纹理单元。
适当的纹理单元不一定是 selected (glActiveTexture) when the texture name (value) is generated (glGenTextures) or when the texture image is specified (glTexImage2D)，但在使用着色器绘制对象（网格）之前，纹理必须绑定到适当的纹理单元程序。

实现shader程序中的texture sampler uniform与texture对象的绑定，通过将texture绑定到一个texture unit，并将texture unit的编号设置为uniform变量

制服的价值可以通过glUniform1i

设置

texUniformID[0] = glGetUniformLocation(myShaderProgram, "tex1");
texUniformID[1] = glGetUniformLocation(myShaderProgram, "tex2");
glUniform1i(texUniformID[0], 0);
glUniform1i(texUniformID[1], 1);

或在着色器中使用 Binding point 布局限定符：

layout(binding = 0) uniform sampler2D tex1;

layout(binding = 1) uniform sampler2D tex2;

由于绑定点是0和1，所以在使用着色器绘制几何之前，纹理对象必须绑定到纹理单元0（GL_TEXTURE0）和1（GL_TEXTURE1）程序：

glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texName[0]);
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texName[1]);

glDrawElements(...);

但没必要select纹理单元0分别为1，当纹理为"created":

glGenTextures(2, texName);

// Initialize first texture
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texName[0]);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_R32F, xDim0, yDim0, 0, GL_RED, GL_FLOAT, data1);

// Initialize second texture
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texName[1]);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, xDim1, yDim1, 0, GL_RGB, GL_FLOAT, data2);

当然你可以select一个纹理单元在创建纹理之前，那么以后绑定它们是多余的。但请注意，glGenTextures 不会创建纹理对象，它只是保留可用于纹理对象的名称（值）。纹理是在名称（值）第一次绑定到纹理目标时创建的，通过glBindTexture. This means glBindTexture creates a texture if it doesn't exist or it use the existing texture. glTexImage2D指定，创建并初始化绑定到当前纹理单元的指定目标的现有纹理对象的图像：

glGenTextures(2, texName);

// Initialize first texture
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texName[0]);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_R32F, xDim0, yDim0, 0, GL_RED, GL_FLOAT, data1);

// Initialize second texture
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texName[1]);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, xDim1, yDim1, 0, GL_RGB, GL_FLOAT, data2);

glTexSubImage2D更新当前绑定到当前纹理单元指定目标的纹理对象的纹理图像内容。您所要做的就是绑定纹理对象。

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texName[0]);
glTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, ...);

但请注意 glBindTexture 将纹理绑定到当前 selected 纹理单元，因此它可能会弄乱纹理对象和纹理单元的组合，如果 "wrong" 纹理unit is currently selected（当前纹理单元是全局状态）。因此 select 适当的纹理单元可能有意义。如果纹理对象仍然绑定到纹理单元，则不需要再绑定它：

glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texName[0]); // <-- this is possibly unnecessary
glTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, ...);

当然不同的着色器程序可以使用相同的绑定点。但请注意，纹理单元的数量是有限的。如果您有很多纹理，则不可能将每个纹理对象绑定到不同的纹理单元。但是，如果您有 2 个纹理对象和不同的着色器程序，则可以方便地将 2 个纹理对象绑定到不同的纹理初始化并在每个着色器程序中（重新）使用相同的绑定点。

OpenGL：关于使用多个纹理或纹理单元的一些说明

OpenGL: Some clarification on using multiple textures or texture units

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