OpenGL4.5 - 绑定多个纹理和采样器

Question

OpenGL4.5 - 绑定多个纹理和采样器

c++opengltexturestexture-mappingopengl-4

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我正在尝试理解OpenGL 4.5中的纹理、纹理单元和采样器。我附上一张图片，展示我正在努力理解的内容。我认为在我的例子中一切都是正确的，但是我不太确定右侧带有问号的1D采样器是否正确。

所以，我知道OpenGL提供了许多纹理单元/绑定点，可以将纹理和采样器绑定在一起。

每个绑定点可以支持一个纹理目标（在我的情况下，我将目标GL_TEXTURE_2D和GL_TEXTURE_1D绑定到绑定点0，另一个GL_TEXTURE_2D绑定到绑定点1）。

此外，采样器也可以以类似的方式绑定到这些绑定点（我在图片中将一个2D采样器绑定到绑定点0）。

执行这些操作的函数是glBindTextureUnit和glBindSampler。

我的初步想法是将1D采样器绑定到绑定点0，并在着色器中根据绑定点和采样器类型进行匹配：

layout (binding = 0) uniform sampler1D tex1D;
layout (binding = 0) uniform sampler2D tex2D;

引用来源：

每个纹理图像单元都支持所有目标的绑定。因此，可以将2D纹理和数组纹理绑定到同一图像单元，或者在两个不同的图像单元中绑定不同的2D纹理而不会相互影响。那么渲染时使用哪个纹理呢？在GLSL中，这取决于使用此纹理图像单元的采样器类型。

但是我发现以下声明：

听起来很可疑，好像您可以使用相同的纹理图像单元用于不同的采样器，只要它们具有不同的纹理类型即可。不要这样做。规范明确禁止此操作；如果两个不同的GLSL采样器具有不同的纹理类型，但与同一纹理图像单元相关联，则渲染将失败。为每个采样器提供不同的纹理图像单元。

因此，我的问题是，如果最终只会将一个采样器绑定到绑定点，强制您进行选择，那么将不同的纹理目标绑定到同一绑定点的目的是什么？

我引用的信息：https://www.khronos.org/opengl/wiki/Texture#Texture_image_units

- Carlos Romero

2个回答

-2

Let's say you have two GLSL programs:

in progA:

uniform sampler1D progA_sampler1D;
uniform sampler2D progA_sampler2D;

in progB:

uniform sampler1D progB_sampler1D;
uniform sampler2D progB_sampler2D;

And you have several textures with names text1D_1, text1D_2, text1D_3,... text2D_1, text2D_2, etc

Now let's suppose you want progA to sample from text1D_1 and text2D_1 and progB to sample from text1D_2 and text2D_2

You already know that each sampler must be associated with a texture unit, not with a texture name. We can not use the same texture unit for both samplers progA_sampler1D and progA_sampler2D

FIRST OPTION: four texture units

glUseProgram(progA);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, text1D_1);
glUniform1i(locationProgA_forSampler1D, 1); // Not glUniform1i(locationProgA_forSampler1D, GL_TEXTURE0 + 1);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 2);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, text2D_1);
glUniform1i(locationProgA_forSampler2D, 2);

glUseProgram(progB);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 3);
glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, text1D_2);
glUniform1i(locationProgA_forSampler1D, 3);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 4);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, text2D_2);
glUniform1i(locationProgA_forSampler2D, 4);

SECOND OPTION: two texture units

glUseProgram(progA);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, text1D_1);
glUniform1i(locationProgA_forSampler1D, 1);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 2);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, text2D_1);
glUniform1i(locationProgA_forSampler2D, 2);

glUseProgram(progB);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 2);
glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, text1D_2);
glUniform1i(locationProgA_forSampler1D, 2);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, text2D_2);
glUniform1i(locationProgA_forSampler2D, 1);

Note that unit GL_TEXTURE0 + 1 has bound two textures text1D_1 and text2D_2 with different types.
On the same way GL_TEXTURE0 + 2 has bound two textures, of types GL_TEXTURE_2D and GL_TEXTURE_1D

WRONG OPTION: two texture units

glUseProgram(progA);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, text1D_1);
glUniform1i(locationProgA_forSampler1D, 1);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 2);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, text2D_1);
glUniform1i(locationProgA_forSampler2D, 2);

glUseProgram(progB);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 1);
//Next is wrong: two textures (text1D_1 and text1D_2) of same type GL_TEXTURE_1D
glBindTexture(GL_TEXTURE_1D, text1D_2);
glUniform1i(locationProgA_forSampler1D, 1);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 2);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, text2D_2);  //Wrong: two textures of same type GL_TEXTURE_2D
glUniform1i(locationProgA_forSampler2D, 2);

- Ripi2

2

glUniform1i(locationProgA_forSampler1D, GL_TEXTURE0 + 1); 这不是正确的用法。即使我们忽略了这个错误，你所说的是一些绝不能做的事情。那是非常容易出错的代码。 - Nicol Bolas

@NicolBolas 感谢您指出这个错误。现在已经修复了。当然，“第二个选项”是容易出错的。这只是对OP关于那些表面上矛盾的句子的解释。 - Ripi2

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可以查看英文原文，
原文链接

- Nicol Bolas · Accepted Answer

那么这是为什么呢？

从前，OpenGL没有纹理单元（这就是为什么glActiveTexture 是独立于 glBindTexture 的一个函数）。事实上，在OpenGL 1.0中甚至没有纹理对象。但是仍然需要不同种类的纹理。你仍然需要能够为2D纹理和3D纹理创建数据。所以他们想出了纹理目标区分，并使用glEnable来确定在渲染操作中使用哪个目标。

当纹理对象出现在GL 1.1中时，他们必须决定纹理对象与目标之间的关系。他们决定一旦对象绑定到目标上，它将永久与该目标相关联。由于需要多个不同类型的纹理，旧的启用功能决定每个目标代表一个单独的对象绑定点。并且让你在glBindTexture中重复绑定点，以便清楚地向代码读者表示您正在干扰哪个绑定点的数据。

切换到OpenGL 1.2，多重纹理出现了。因此，现在他们需要您能够将多个相同目标的纹理绑定到不同的“单元”。但是他们不能更改glBindTexture以指定特定的单元；那将是一种不兼容的更改。

现在，他们可以完全重写纹理的工作方式，为多重纹理等创建一个新的绑定函数。但是OpenGL ARB喜欢向后兼容性；他们喜欢使旧的API函数起作用，无论API的结果看起来如何。因此，他们决定纹理单元将成为整个集合的绑定，每个集合都有一个启用状态，表示要使用哪个目标。而你使用 glActiveTexture 在不同的单元之间切换。

当然，一旦着色器出现，你就可以看到这一切发生了变化。启用状态变成了着色器中的采样器类型。因此现在没有明确的代码描述哪个纹理目标已启用；它只是着色器的东西。所以他们不得不制定一个规则，如果两个采样器是不同类型，则不能使用相同的单元。

这就是为什么每个纹理单元有多个独立的绑定点：OpenGL致力于向后兼容。

最好忽略该功能的存在。绑定你特定着色器需要的正确纹理。所以专注于使用这些函数，不要担心你可能会把两个纹理绑定到同一个目标上。如果你想确保不会意外地使用错误的纹理，可以使用glBindTextures或glBindTextureUnit，并将纹理名称设置为0，这将取消绑定特定纹理单元中的所有目标。