OpenGL纹理 基本概念

1. 纹理映射

  纹理映射，简单的理解就是把一副图像映射到图形上的过程。比如一个图片像壁纸一样贴在物体的表面。这个技术可以从过年一个特殊类型标中的着色器中查询值，例如 颜色值。现在所有OpenGL着色阶段都有纹理映射，常用的阶段为处理片元的环境中。

2. 纹理

  说完纹理映射，那什么是纹理呢？纹理图（简称纹理），通常是摄像机捕获的，也可以是程序中生成的，也可以是OpenGL以纹理代替显示设备为目标渲染的。纹理是2维的，但是OpenGL也支持许多其他类型的纹理，比如 1维、3维、立方体映射、缓冲纹理、数组纹理等。
  纹理由纹素组成，通常包括颜色值。也有很多实用程序把纹理看作是可以在着色器中查询的表，用于所需要的任意目的。使用步骤如下：
　　• 创建一个纹理对象，为它加载纹素数据
　　• 为顶点增加纹理坐标
　　• 把纹理图与着色器中将要使用的纹理采样器关联
　　• 在着色器中使用纹理采样器来查询纹素值

3. 纹理基本类型

  OpenGL支持许多类型的维数和布局可变的纹理对象，每个纹理对象表示组成完整纹理的一组图像。每个图像可以是纹素的1维、2维或者3维数组，并且很多图像可以放在另一个图像的顶部来形成mipmap金字塔。但并不是所有的纹理都可以表示纹理数组或者形成mipmap金字塔，比如矩形纹理对象、纹理缓冲。
  另外纹理可以包括1维或者2维切片的数组，这样的纹理成为数组纹理，数组的每一个元素都是一个切片，立方体映射就是纹理数组的一个示例，它共有6个面（切片），立方体映射数组表示立方体映射纹理的数组，是6个面的整数倍。
  纹理也可以用于2维和2维数组纹理的多重采样纹理类型表示多种采样表面。多重采样是一个用于抗锯齿的术语，其中每个像素被赋予多个独立的颜色，然后在渲染过程中合并这些颜色来生成最终的输出颜色。多重采样纹理对于每个纹素都有几个采样（典型值在2和8之间）。

4. 纹理绑定

  纹理通过纹理单元绑定到OpenGL环境，其中纹理单元用命名为GL_TEXTURE0到GL_TEXTUREi的绑定点表示，这里i是实现支持的纹理单元的数组减一。许多纹理可以绑定到同样的环境，因为同一个环境可以支持多个不同的纹理单元。

// Uniform index.
enum
{
    UNIFORM_Y,
    UNIFORM_UV,
    UNIFORM_ROTATION_ANGLE,
    UNIFORM_RANGEOFFSET,
    
    UNIFORM_COLOR_CONVERSION_MATRIX,
    NUM_UNIFORMS
};

// 0 and 1 are the texture IDs of _lumaTexture and _chromaTexture respectively.
glUniform1i(uniforms[UNIFORM_Y], 0);
glUniform1i(uniforms[UNIFORM_UV], 1);
glUniform1f(uniforms[UNIFORM_ROTATION_ANGLE], 0);
glUniform1f(uniforms[UNIFORM_RANGEOFFSET], 0);
glUniformMatrix3fv(uniforms[UNIFORM_COLOR_CONVERSION_MATRIX], 1, GL_FALSE, _preferredConversion);

CVOpenGLESTextureRef _lumaTexture;
CVOpenGLESTextureCacheRef _videoTextureCache;
CVReturn err = CVOpenGLESTextureCacheCreate(kCFAllocatorDefault, NULL, _context, NULL, &_videoTextureCache);
//选择当前被纹理函数改变的纹理单元
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
//
CVReturn err = CVOpenGLESTextureCacheCreateTextureFromImage(kCFAllocatorDefault,
                                                                _videoTextureCache,
                                                                pixelBuffer,
                                                                NULL,
                                                                GL_TEXTURE_2D,
                                                                GL_RED_EXT,//GL_LUM
                                                                frameWidth,
                                                                frameHeight,
                                                                GL_RED_EXT,//GL_RED_EXT
                                                                GL_UNSIGNED_BYTE,
                                                                0,
                                                                &_lumaTexture);
//绑定纹理    
glBindTexture(CVOpenGLESTextureGetTarget(_lumaTexture), CVOpenGLESTextureGetName(_lumaTexture));
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
....
....
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
....
....

  纹理一旦被绑定到环境中，着色器就可以使用采样器变量来访问，而采样器变量用匹配纹理的位数来声明。纹理位数（纹理目标）和对应采样器类型（必须在着色器中使用来访问纹理中的纹素）对应如下：