lab10-texture-mapping 实验考点与编程专项练习#

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一、 核心知识点整理#

10.1 纹理映射流程与纹理混合#

• 纹理映射步骤：
  1. glGenTextures：生成纹理编号。
  2. glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, ID)：激活并绑定当前纹理。
  3. glTexImage2D(...)：载入图像数据到 GPU。
  4. glEnable(GL_TEXTURE_2D)：开启贴图。
• 环境混合模式 (Env Mode)：
  • GL_REPLACE：贴图纹理直接覆盖几何色彩。
  • GL_MODULATE：纹理色与光照底色混合（更真实立体）。

10.2 纹理过滤与包裹属性#

• 包裹模式 (S/T轴)：GL_TEXTURE_WRAP_S，可以设置为 GL_REPEAT（重复平铺）或 GL_CLAMP（截断）。
• 过滤方式 (Min/Mag Filter)：
  • GL_NEAREST（最近邻，速度快有马赛克）
  • GL_LINEAR（双线性插值，平滑边缘）。

10.3 多重纹理 (Multitexturing)#

• 多层渲染：在一个几何面上叠加两个或两个以上独立纹理（如墙壁面叠加阴影纹理）。
• 多重纹理单元：
  • glActiveTexture(GL_TEXTURE0)：激活 0 号纹理单元。
  • glMultiTexCoord2f(GL_TEXTURE0, s, t)：指定 0 号纹理单元的贴图坐标。

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二、 编程填空专项练习#

10.1 纹理定义与混合模式练习#

#include <GL/freeglut.h>

void init(void)
{
    glEnable(GL_TEXTURE_2D);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texID);

    // 载入纹理图像到显卡
    (1)(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, 64, 64, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels);
}

void display(void)
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texID);

    // 2. 设置纹理映射混合环境模式为：混合乘法调制模式 (MODULATE)
    (2);

    glBegin(GL_QUADS);
    // 3. 顶点的纹理贴图坐标必须在顶点几何坐标之前指定
    (3); // 对应左下角纹理原点 (0, 0)
    glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 0.0f);

    (4); // 对应右下角纹理点 (1, 0)
    glVertex3f(1.0f, -1.0f, 0.0f);

    glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
    glVertex3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);

    glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
    glVertex3f(-1.0f, 1.0f, 0.0f);
    glEnd();

    glutSwapBuffers();
}

1. (1) 处需要填入的定义二维纹理图像的函数名为：（　　）

• A. glTexImage2D
• B. glTexImage1D
• C. glTexEnvf
• D. glGenTextures

2. (2) 处设置纹理调制混合环境模式的代码为：（　　）

• A. glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE);
• B. glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE);
• C. glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);
• D. glEnable(GL_MODULATE);

3. (3) 处需要填入的指定左下角纹理坐标的代码为：（　　）

• A. glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
• B. glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
• C. glVertex2f(0.0f, 0.0f);
• D. glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);

4. (4) 处需要填入的指定右下角纹理坐标的代码为：（　　）

• A. glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
• B. glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
• C. glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
• D. glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);

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10.2 纹理过滤与包裹参数练习#

#include <GL/freeglut.h>

void setupTextureParameters(void)
{
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texID);

    // 5. 设置横轴 S 轴的包裹模式为 REPEAT 重复平铺
    (5)

    // 6. 设置纵轴 T 轴的包裹模式为 CLAMP 截断边缘
    (6)

    // 7. 设置放大过滤模式为 LINEAR 线性插值平滑模式
    (7)

    // 8. 设置缩小过滤模式为 NEAREST 最近邻马赛克模式
    (8)
}

5. (5) 处需要填入的设置 S 轴包裹属性的代码为：（　　）

• A. glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
• B. glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
• C. glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_REPEAT);
• D. glTextureWrap(GL_REPEAT);

6. (6) 处需要填入的设置 T 轴包裹属性的代码为：（　　）

• A. glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
• B. glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
• C. glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
• D. glTextureWrap(GL_CLAMP);

7. (7) 处需要填入的设置放大过滤属性的代码为：（　　）

• A. glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
• B. glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
• C. glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
• D. glEnable(GL_LINEAR);

8. (8) 处需要填入的设置缩小过滤属性的代码为：（　　）

• A. glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
• B. glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
• C. glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
• D. glEnable(GL_NEAREST);

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10.3 多重纹理单元渲染练习#

#include <GL/freeglut.h>

void drawMultiTexturePlane(void)
{
    glBegin(GL_QUADS);

    // 9. 对应左下角几何点，指定 0 号纹理坐标 (0.0, 0.0) 和 1 号纹理坐标 (0.0, 0.0)
    (9)(GL_TEXTURE0, 0.0f, 0.0f);
    (10)(GL_TEXTURE1, 0.0f, 0.0f);
    glVertex3f(-1.0f, -1.0f, 0.0f);

    // 10. 对应右上角几何点，指定 0 号纹理坐标 (1.0, 1.0) 和 1 号纹理坐标 (1.0, 1.0)
    (11)(GL_TEXTURE0, 1.0f, 1.0f);
    (12)(GL_TEXTURE1, 1.0f, 1.0f);
    glVertex3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);

    glEnd();
}

9. (9) 处指定多重纹理坐标单元 0 映射坐标的函数名为：（　　）

• A. glTexCoord2f
• B. glMultiTexCoord2f
• C. glMultiTexCoord2d
• D. glActiveTexture

10. (10) 处指定多重纹理坐标单元 1 映射坐标的函数名为：（　　）

• A. glTexCoord2f
• B. glMultiTexCoord2f
• C. glMultiTexCoord2i
• D. glActiveTexture

11. (11) 处指定多重纹理坐标单元 0 的函数为：（　　）

• A. glTexCoord2f
• B. glMultiTexCoord2f
• C. glMultiTexCoord2d
• D. glActiveTexture

12. (12) 处指定多重纹理坐标单元 1 的函数为：（　　）

• A. glTexCoord2f
• B. glMultiTexCoord2f
• C. glActiveTexture
• D. glMultiTexCoord2d

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三、 答案与解析#

10.1 练习解析#

【参考答案与解析】

1. 答案：A

• 解析：定义二维纹理像素块并载入底层的函数是 glTexImage2D。

2. 答案：A

• 解析：设置纹理混合模式（Modulate 调制混合）的函数是 glTexEnvf。

3. 答案：A

• 解析：纹理图片左下角对应的纹理坐标值是原点 (0.0f, 0.0f)。

4. 答案：B

• 解析：右下角对应的是 $S$ 轴满量 $1.0$，$T$ 轴起点 $0.0$，即 (1.0f, 0.0f)。

10.2 练习解析#

【参考答案与解析】

5. 答案：A

• 解析：使用 glTexParameteri 设置纹理包裹参数，GL_TEXTURE_WRAP_S 代表 S 方向，GL_REPEAT 代表重复。

6. 答案：A

• 解析：包裹参数 GL_TEXTURE_WRAP_T 代表 T 轴垂直方向，GL_CLAMP 用于边界截断拉伸。

7. 答案：A

• 解析：GL_TEXTURE_MAG_FILTER 用于设置纹理放大过滤器，GL_LINEAR 代表双线性过滤。

8. 答案：B

• 解析：GL_TEXTURE_MIN_FILTER 用于设置纹理缩小过滤器，GL_NEAREST 代表最邻近插值过滤。

10.3 练习解析#

【参考答案与解析】

9. 答案：B

• 解析：在多重纹理渲染下，指定纹理坐标不能直接调用 glTexCoord，而是必须使用 glMultiTexCoord2f(texture_unit, s, t)。

10. 答案：B

• 解析：同理，给 1 号纹理单元指定贴图映射也应该调用 glMultiTexCoord2f，前缀参数改为 GL_TEXTURE1。

11. 答案：B

• 解析：对所有多重纹理节点指定坐标，其统一函数均是 glMultiTexCoord2f。

12. 答案：B

• 解析：同上，不管是 0 还是 1 号纹理单元，其三维坐标映射函数名均为 glMultiTexCoord2f。