在vertex shader里也可以檢索紋理。我本來覺得這沒什么好奇怪的，因為我一直也覺得這很當然可以啊~當初橙書(OpenGL Shading Language Edtion2)也說過texture2D這類函數不是fragment shader專用的，倒還有texture2DLod這種在vertex shader里專用的（后面一句是馬后炮~），只是我不知道怎么用，在哪里用，以及更重要的：為什么要用。

為什么要在vertex shader里檢索紋理。

都知道，紋理里的一般是一幅圖像，無論是外部導入的還是通過FBO等手段渲染到的。既然如此，有意義的當然是圖像里的每一個像素啦，通過紋理坐標檢索紋理中的像素打印到屏幕某個地方，并可控制細節程度……反映在GPU編程中，一般就是把當前綁定的紋理的紋理單元（默認為0）傳送給Fragment Shader作為sampler，在vertex shader里用gl_TexCoord[0] = glMutiTexCoord0這樣的語句，獲取固定流水線中為每個頂點設置好的紋理坐標（頂點紋理索引，即glMutiTexCoord0），賦給本質為varying的gl_TexCoord[0]，讓它帶著紋理坐標在光柵化過程中插值——對應每個像素點擁有屬于它的插值后像素紋理索引（gl_TexCoord[0]），以此作為參數用texture2D類函數檢索紋理sampler。

直接在頂點階段就檢索紋理意義何在？獲得的只是那些頂點的紋理坐標檢索出的“孤立”像素值而已。

你認識嗎？GPGPU。

[gpgpu.org]

GPGPU（General Purpose Graphic Process Unit，通用目的圖形處理單元），是應用GPU的高速并行能力和浮點運算能力進行科學計算等SIMD類型[單指令多數據]的應用。在這里，GPU-shader不僅僅著眼于圖形。而GPGPU的一個重要概念就是：紋理 =? 數組。是的，為什么不可以呢？紋理確實就是數組啊。我們能傳入shader的只有具體的數值，bool,int,float,vec,matrix，其中最大的matrix4也只有16個量。那么如果我們要把大量的數據傳入shader，譬如一個巨大的float數組，怎么辦呢？對啊，用紋理！這時候，紋理內部每個數值不再是像素的值，而是數組的數據項。我們只是通過紋理這種靈活的媒介，讓數據“進入”GPU的視野，讓shader可以對這些數據項變量進行訪問和操作。

順帶一提，現在科學計算領域已經進入GPGPU的進化時代 -CUDA時代了。好吧，不要扯遠了。

既然紋理 = 數組， VTF頂點紋理拾取的存在就不言自明了：其實不是在拾取含有圖像像素信息的那個紋理，而是在拾取含有頂點數據信息的那個“數組”啊！在這里，數組的索引就是頂點紋理坐標……看例子：

//RenderMonkey: //Vertex Program varying vec4 vertColor; uniform sampler2D baseMap;void main( void ) {//vertColor = texture2D(baseMap, gl_MultiTexCoord0.xy); 與下句等價 vertColor = texture2DLod(baseMap, gl_MultiTexCoord0.xy, 0.0); vec4 pos = gl_ModelViewMatrix * (gl_Vertex) ;gl_Position = gl_ProjectionMatrix * pos ; }//Fragment Program varying vec4 vertColor;void main( void ) {gl_FragColor = vertColor; }

這個例子是說明：誒？原來Vertex Shader里也可以做紋理拾取口牙！順帶一提，這里用texture2D，和用“texture2DLod+尾參數[細節參數LOD] = 0.0”的效果是一樣的：
?

（對比用。這是FTF，傳統的fragment shader獲取紋理）

（這是VTF，頂點紋理拾取，也就是上面代碼的產物，對比兩圖哈）

紋理只是普通的紋理。只是為了證明VTF能行- -。把頂點紋理的值做插值，預料最后的結果類似于頂點顏色插值，三角片元的顏色在三角的三頂點所獲得的紋理顏色間進行線性插值，得出如此“重過渡味+模糊”的怪象（嘛~這紋理即使是那FTF出來的也是怪象）。然后測試texture2DLod這個函數，把最后的LOD參數增大調為0.4：

lod是細節參數，這跟以前的FTF（PTF）差不多。好吧，換張紋理后，再用VTF做點更有趣的：

//RenderMonkey: //Vertex Program varying vec4 vertColor; uniform sampler2D baseMap; void main( void ) { vertColor = texture2DLod(baseMap, gl_MultiTexCoord0.xy, 0.0);vec4 offset = vec4(0.0);if(gl_Vertex.z > 0.0)offset = vertColor;else if(gl_Vertex.z < 0.0)offset = vec4(1.0)-vertColor;vec4 pos = gl_ModelViewMatrix * (gl_Vertex+ offset) ; gl_Position = gl_ProjectionMatrix * pos ; } //Fragment Program varying vec4 vertColor; void main( void ) { gl_FragColor = vertColor; }

　　能猜到結果變成這樣嗎？哈，VTF出來的vertColor果然充滿力量：

另外一個例子則用VTF做點有意義的事情。還記得高度圖紋理嗎？(我在[Terrain Texture-Array Demo] 里也用到過~)

//RenderMonkey: //Vertex Program varying vec2 texCoord; uniform sampler2D Texture0;void main(void) {vec4 vcol = texture2D( Texture0, gl_MultiTexCoord0.xy);float gray = 0.2990*vcol.r + 0.5870*vcol.g + 0.1140*vcol.b;vec4 pos = gl_Vertex;pos.z = pos.z * (1.0 - 5.0*gray);gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * pos;texCoord = gl_MultiTexCoord0.xy; }//Fragment Program uniform sampler2D Texture0; varying vec2 texCoord;void main(void) {gl_FragColor = texture2D( Texture0, texCoord ); }

這里本來只有一個平整的網格，和一張類似高度圖的紋理。運用VTF把頂點對應的紋理坐標的像素值拉出來轉化為灰度（轉化法同見[基于亮度的圖像二值化處理] ），并轉化為該網格頂點的“高度”。最后的紋理只是平鋪上去（那不是陰影哦）。看，灰度高的地方對應的高度高，灰度低的地方對應的高度低。這就是高度場啊，這就是VTF最典型的應用啊！

在Vertex Shader里面，通過紋理坐標的檢取，VTF獲取的是真正的“高度值”數據……只是這些數據被儲存在一張紋理上罷了。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Vertex Texture Fetch(VTF) Fragment Texture Fetch ( FTF )的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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