在OpenGL ES 案例04：GLSL加载图片案例中，我们发现加载的图片是倒置的，如下图所示
倒置的原因很简单，主要是由于纹理坐标的原点（0，0）是在左下角，而屏幕的坐标原点（0，0）是在左上角，形成倒置图形的过程如图所示
下面介绍几种纹理倒置的解决方案
方案一：图形顶点翻转180°，纹理保持原状
图形顶点利用旋转矩阵旋转180°，如图所示
- 在自定义的顶点着色器中实现顶点数据的翻转180°，需要将顶点 * 旋转矩阵，得到新的顶点坐标，在赋值给内建变量
gl_Position
attribute vec4 position; attribute vec2 textCoordinate; uniform mat4 rotateMatrix; varying lowp vec2 varyTextCoord; void main(){ varyTextCoord = textCoordinate; vec4 vPos = position; vPos = vPos * rotateMatrix; gl_Position = vPos; }
- 自定义方法：使用矩阵翻转图形顶点
- (void)rotateTextureImage{ //注意，想要获取shader里面的变量，这里记得要在glLinkProgram后面，后面，后面！ //1. rotate等于shaderv.vsh中的uniform属性，rotateMatrix GLuint rotate = glGetUniformLocation(self.myPrograme, "rotateMatrix"); //2.获取渲旋转的弧度 float radius = 180 * 3.14159f / 180.0f; //3.求得弧度对于的sin\cos值 float s = sin(radius); float c = cos(radius); //4.因为在3D课程中用的是横向量，在OpenGL ES用的是列向量 /* 参考Z轴旋转矩阵 */ GLfloat zRotation[16] = { c, -s, 0, 0, s, c, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, }; //5.设置旋转矩阵 /* glUniformMatrix4fv (GLint location, GLsizei count, GLboolean transpose, const GLfloat* value) location : 对于shader 中的ID count : 个数 transpose : 转置 value : 指针 */ glUniformMatrix4fv(rotate, 1, GL_FALSE, zRotation); }
- 在
renderLayer函数中的设置纹理采样器之后调用[self rotateTextureImage];
问题
其实在上述步骤之后翻转的图片虽然翻转了，但是并不是我们期望的结果，所以，还需要再次进行翻转，即围绕x轴进行翻转，在上面代码的基础上增加以下代码
shaderv.vsh中增加一个翻转矩阵uniform mat4 scaleMatrix;- 修改main中矩阵相乘为
vPos = vPos * rotateMatrix * scaleMatrix;
shaderv.vsh完整源码如下
attribute vec4 position; attribute vec2 textCoordinate; uniform mat4 rotateMatrix; uniform mat4 scaleMatrix; varying lowp vec2 varyTextCoord; void main(){ varyTextCoord = textCoordinate; vec4 vPos = position; vPos = vPos * rotateMatrix * scaleMatrix; gl_Position = vPos; }
view中的rotateTextureImage函数中
- 拿到着色器中
scaleMatrix的入口 - 在zRotation矩阵数组后新增一个翻转矩阵
- 再设置一个翻转矩阵
rotateTextureImage完整代码如下
- (void)rotateTextureImage{ //注意，想要获取shader里面的变量，这里记得要在glLinkProgram后面，后面，后面！ //1. rotate等于shaderv.vsh中的uniform属性，rotateMatrix GLuint rotate = glGetUniformLocation(self.myPrograme, "rotateMatrix"); GLuint scale = glGetUniformLocation(self.myPrograme, "scaleMatrix"); //2.获取渲旋转的弧度 float radius = 180 * 3.14159f / 180.0f; //3.求得弧度对于的sin\cos值 float s = sin(radius); float c = cos(radius); //4.因为在3D课程中用的是横向量，在OpenGL ES用的是列向量 /* 参考Z轴旋转矩阵 */ GLfloat zRotation[16] = { c, -s, 0, 0, s, c, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, }; GLfloat scaleMartix[16] = { -1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 1, }; //5.设置旋转矩阵 /* glUniformMatrix4fv (GLint location, GLsizei count, GLboolean transpose, const GLfloat* value) location : 对于shader 中的ID count : 个数 transpose : 转置 value : 指针 */ glUniformMatrix4fv(rotate, 1, GL_FALSE, zRotation); glUniformMatrix4fv(scale, 1, GL_FALSE, scaleMartix); }
方案二：解压图片时，将图片源文件翻转
在加载纹理setupTexture函数的第六步 使用默认方法绘制后，及context绘制的图片进行翻转，主要代码如下
//围绕x、y平移 CGContextTranslateCTM(spriteContext, rect.origin.x, rect.origin.y); //围绕y平移 CGContextTranslateCTM(spriteContext, 0, rect.size.height); //x⽅向不变 y⽅向沿着画布⾃己的 坐标系对应的y轴渲染 CGContextScaleCTM(spriteContext, 1.0, -1.0);//翻转 //相对于画布，在自己的坐标系上画图 CGContextTranslateCTM(spriteContext, -rect.origin.x, -rect.origin.y); CGContextDrawImage(spriteContext, rect, spriteImage);
翻转过程图示如下
针对上面的这部分代码，其实可以简化成
CGContextTranslateCTM(spriteContext, 0, rect.size.height); //x⽅向不变 y⽅向沿着画布⾃己的 坐标系对应的y轴渲染 CGContextScaleCTM(spriteContext, 1.0, -1.0);//翻转 CGContextDrawImage(spriteContext, rect, spriteImage);
简化后的翻转图示如下
方案三：修改片元着色器，纹理坐标围绕y轴翻转
将shaderf.fsh中的gl_FragColor = texture2D(colorMap, varyTextCoord);改为gl_FragColor = texture2D(colorMap, vec2(varyTextCoord.x,1.0-varyTextCoord.y));，将纹理坐标围绕y轴翻转
如下图所示
varying lowp vec2 varyTextCoord; uniform sampler2D colorMap; void main() { //gl_FragColor = texture2D(colorMap, varyTextCoord); gl_FragColor = texture2D(colorMap, vec2(varyTextCoord.x,1.0-varyTextCoord.y)); }
方案四：修改顶点着色器，纹理坐标围绕y轴翻转
将shaderv.vsh中的varyTextCoord = textCoordinate;改为varyTextCoord = vec2(textCoordinate.x,1.0-textCoordinate.y);，将纹理坐标围绕y轴翻转，其实方案四与方案三是一个原理，只是在不同的着色器中修改纹理坐标
attribute vec4 position; attribute vec2 textCoordinate; varying lowp vec2 varyTextCoord; void main() { //varyTextCoord = textCoordinate; varyTextCoord = vec2(textCoordinate.x,1.0-textCoordinate.y); gl_Position = position; }
方案五：直接修改顶点数组中的纹理坐标
原理同3、4一致，只是直接在顶点数组中修改源数据
- 原顶点数据数组
GLfloat attrArr[] = { 0.5f, -0.5f, -1.0f, 1.0f, 0.0f, -0.5f, 0.5f, -1.0f, 0.0f, 1.0f, -0.5f, -0.5f, -1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f, 0.5f, -1.0f, 1.0f, 1.0f, -0.5f, 0.5f, -1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.5f, -0.5f, -1.0f, 1.0f, 0.0f, };
- 修改后的顶点数组
GLfloat attrArr[] = { 0.5f, -0.5f, -1.0f, 1.0f, 1.0f, -0.5f, 0.5f, -1.0f, 0.0f, 0.0f, -0.5f, -0.5f, -1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.5f, 0.5f, -1.0f, 1.0f, 0.0f, -0.5f, 0.5f, -1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.5f, -0.5f, -1.0f, 1.0f, 1.0f, };
方案六：直接翻转顶点着色器中的顶点
在翻转顶点时，就不是直接对Y值用1去减，因为顶点的取值范围是[-1 1] ,所以我们直接加上负号做翻转即可
原理如图所示
attribute vec4 position; attribute vec2 textCoordinate; varying lowp vec2 varyTextCoord; void main(){ varyTextCoord = textCoordinate; gl_Position = vec4(position.x, -position.y, position.z, 1); }
总结
根据本文提及的6个方案，可以简单归纳为以下三种倒置翻转的思路
- 翻转纹理坐标（可以在顶点着色器、片元着色器，甚至顶点数组中修改）：方案三、方案四、方案五
- 翻转顶点坐标（通过矩阵旋转，或者定点着色器中修改顶点坐标）：方案一、方案六
- 图片源文件翻转（其实也是通过将context通过矩阵变换进行翻转）：方案二
