OpenGL纹理入门指南（C++实现纹理映射的完整教程）

准备工作

在开始前，请确保你已安装以下库：

• GLFW：用于创建窗口和处理输入
• GLAD：用于加载OpenGL函数指针
• stb_image.h：轻量级图像加载库（推荐用于初学者）

步骤一：加载纹理图像

我们将使用stb_image.h来加载常见的图像格式（如JPG、PNG）。首先，下载stb_image.h并包含到你的项目中。

#include <glad/glad.h>#include <GLFW/glfw3.h>#define STB_IMAGE_IMPLEMENTATION#include "stb_image.h"// 加载纹理函数unsigned int loadTexture(const char *path) {    unsigned int textureID;    glGenTextures(1, &textureID);    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureID);    // 设置纹理环绕和过滤方式    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);    // 加载图像    int width, height, nrChannels;    unsigned char *data = stbi_load(path, &width, &height, &nrChannels, 0);    if (data) {        GLenum format = nrChannels == 4 ? GL_RGBA : GL_RGB;        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, format, width, height, 0, format, GL_UNSIGNED_BYTE, data);        glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);    } else {        std::cout << "Failed to load texture: " << path << std::endl;    }    stbi_image_free(data);    return textureID;}

步骤二：配置顶点数据（含纹理坐标）

为了让OpenGL知道如何将纹理贴到三角形上，我们需要为每个顶点提供纹理坐标（u, v）。例如，一个矩形由两个三角形组成，其顶点数据如下：

float vertices[] = {    // positions        // texture coords     0.5f,  0.5f, 0.0f, 1.0f, 1.0f, // top right     0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, // bottom right    -0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, // bottom left    -0.5f,  0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f  // top left };unsigned int indices[] = {    0, 1, 3, // first triangle    1, 2, 3  // second triangle};

步骤三：在着色器中使用纹理

顶点着色器需传递纹理坐标到片段着色器，而片段着色器则从纹理中采样颜色。

顶点着色器（vertex.glsl）：

#version 330 corelayout (location = 0) in vec3 aPos;layout (location = 1) in vec2 aTexCoord;out vec2 TexCoord;void main() {    gl_Position = vec4(aPos, 1.0);    TexCoord = aTexCoord;}

片段着色器（fragment.glsl）：

#version 330 coreout vec4 FragColor;in vec2 TexCoord;uniform sampler2D ourTexture;void main() {    FragColor = texture(ourTexture, TexCoord);}

步骤四：渲染时绑定纹理

在主渲染循环中，你需要激活纹理单元并将纹理绑定到它，然后设置着色器中的uniform变量。

// 加载纹理unsigned int texture = loadTexture("container.jpg");// 渲染循环中while (!glfwWindowShouldClose(window)) {    glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);    // 绑定纹理    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);    // 使用着色器程序    ourShader.use();    glBindVertexArray(VAO);    glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);    glfwSwapBuffers(window);    glfwPollEvents();}

常见问题与技巧

• 纹理上下颠倒？某些图像加载库（如stb_image）的原点在左上角，而OpenGL默认在左下角。可通过翻转Y轴坐标解决：stbi_set_flip_vertically_on_load(true);
• 纹理模糊？检查是否启用了mipmap（glGenerateMipmap）以及过滤参数是否正确。
• 多个纹理？使用不同的纹理单元（如GL_TEXTURE0, GL_TEXTURE1）并通过glActiveTexture激活。

总结

通过本教程，你应该已经掌握了在C++中使用OpenGL加载纹理的基本流程。理解纹理映射是迈向高级图形编程的关键一步。下一步可以尝试加载多个纹理、实现纹理混合，或探索法线贴图等高级技术。

记住，实践是最好的老师！尝试更换不同的图片，调整纹理坐标，观察效果变化。祝你在OpenGL图形编程之旅中不断进步！