在OpenGL中，图像和纹理有什么区别？

Question

我刚开始学习OpenGL。在理解图像和纹理时感到困惑。

• 图像只用于给2D场景着色吗？在3D场景中使用顶点和纹理来进行着色吗？（我的意思是在OpenGL编程指南书的操作顺序中，首先有顶点数据和图像数据。我们可以将图像数据用作纹理，也可以不用。当不用作纹理时，它只能用作场景的背景，对吗？）
• 纹理操作比图像操作更快吗？

- Samuel

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请添加更多描述。通常，已加载的图像文件是一种纹理。 - mda

Answer 1

在OpenGL中，图像是RAM中的像素数据数组。例如，您可以使用标准C函数在RAM中加载一个smiley.tga文件，这就是一张图像。当图像数据由OpenGL加载到视频内存中时，就形成了一种纹理。可以通过以下方式完成此操作：

GLuint *texID;
glGenTextures(1, (GLuint*)&texID);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texID);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_NEAREST);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, imagedata);

当图像被加载到视频内存中后，RAM中的原始图像数据可以被释放。现在，OpenGL可以使用这个纹理。

- Kevin

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@ Kevin：对不起，我的表达不好。我已经编辑了我的问题。实际上，我想知道当图像不用作纹理时它能做什么。 - Samuel

据我所知，OpenGL无法仅使用RAM中的像素数据，您必须将其制作成纹理才能在OpenGL中使用。但是，您可以通过自己的代码对这些像素进行任何操作。例如，您可以模糊图像，然后将其制作成纹理，在屏幕上绘制一个模糊的纹理。 - Kevin

Answer 2

我也是OpenGL的新手，对于低级计算/GPU架构也不是很擅长。但这是我刚学到的一件事情，我现在向您解释。

在OpenGL中，您没有像其他框架（Qt中的QImage，Java Swing中的BufferedImage，OpenCV中的Mat对象等）那样的“图像”对象，但您有一些缓冲区，可以通过OpenGL渲染管线进行渲染或存储图像。

如果您打开一个OpenGL上下文，则会在默认帧缓冲区（屏幕上）中进行渲染。但是，您可以在其他帧缓冲区中进行一些离屏渲染，例如在渲染缓冲区中。然后，您还有一些可以在GPU中存储图像的缓冲区，可以用作纹理。

那些OpenGL缓冲区（渲染缓冲区或纹理）存储在GPU内部（从GPU到CPU或反之间的传输有一些成本）。从GPU到CPU的传输是一种称为像素传输的操作。

一些例子：

- 您可以加载图像（例如从文件中加载位图），并将其用作纹理。这里你在做什么？在CPU上从磁盘加载图像（像素矩阵），然后将其传递到GPU并存储在纹理缓冲区中。然后，您可以告诉OpenGL使用该纹理来渲染一个立方体。 - 您可以将一些复杂场景渲染到GPU中的渲染缓冲区（离屏渲染），通过传输像素操作在CPU中加载它，并将其保存到文件中。 - 您可以将场景渲染到纹理中（渲染到纹理），然后更改相机参数，呈现到屏幕上，并在镜像对象中使用先前呈现的纹理作为纹理。

GPU上的操作比CPU上的操作快。我认为（但不确定）纹理操作比渲染缓冲区操作略慢（例如，纹理可能具有的mipmap缩放和渲染缓冲区没有）。

我认为对于场景的背景，您必须使用纹理（或一些从缓冲区加载像素的着色器）。

因此，在OpenGL中，您没有图像对象。您有缓冲区。您可以在其中存储数据（从CPU传输到GPU），您可以在其中进行渲染（屏幕外渲染），您可以读取像素（从GPU传输到CPU的像素传输）。其中一些可以用作纹理。这意味着还有其他一些事情，例如它们可以通过mipmap缩放以不同的分辨率进行缩放，并且可以通过一些高斯操作进行缩放，可以以不同方式进行抗锯齿处理，可以被夹紧等等。

希望这能有所帮助。如果有错误，请原谅，因为我也在学习OpenGL。

- nkint

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问题和答案都不完整，因为现代OpenGL有一个叫做“图像”的对象，你应该已经了解它与GL纹理对象的区别和用例。 - Michael IV