小黄人高级图像处理OpenGL之纹理投影效果

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今天给大家分享一点关于Android图像处理的知识，OpenGL ES的纹理投影效果，知道纹理投影效果的原理吗？知道是怎么操作的嘛？话不多说，动手搞起来。

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首先今天为大家介绍如何把一张纹理贴图投影到复杂的几何体上。下面是例子运行的结果。

下面是未开启纹理投影的效果图。

这张是用来投影的纹理图。

涉及到的重要知识点

1.基本几何体的渲染

2.法线贴图

3.纹理坐标

4.投影矩阵

基本原理

这个效果和真实生活中的投影仪很像。假设我们把投影仪当做一个摄像机，并且设置好投影矩阵，如下图所示。那么投影仪就具备了MVP中的VP两个矩阵了。

3D物体的顶点经过投影仪的VP和自身的M变换后就会变成投影仪空间的坐标。

经过投影变换的点如果在可视范围内，它的x，y都会落在-1和1之间，所以我们可以将投影仪空间的坐标当做UV来使用，UV的范围是0~1，-1~1的范围只要加1再乘以0.5就可以很方便的变换成0~1的范围。这样我们就可以根据顶点在投影仪空间的坐标来获取UV了。

Fragment Shader

本文使用的Fragment Shader在 fragment.glsl 文件中。首先我们添加投影的纹理贴图和投影矩阵。

useProjector 主要用作开关投影效果。projectorMatrix 由投影仪的投影矩阵和观察矩阵相乘而来。

接着根据投影仪空间的坐标计算UV

positionInProjectorSpace /= positionInProjectorSpace.w;

positionInProjectorSpace /= positionInProjectorSpace.w; 之所以要除以 w，是因为如果你使用的是透视投影矩阵，那么有可能 w 不为1，这时候需要 xyzw 都除以 w 保证 xy范围的正确性。

最后我们判断UV的坐标来决定是否接受到了投影

UV超出0~1范围的说明不在投影仪的可视范围内，所以不需要进行投影处理。

这里我使用4：6的比例简单的混合了两种颜色。

你也可以把它当做光照颜色来处理，使用它计算diffuse和specular的颜色。

上面便是Fragment Shader中和投影效果相关的代码。

生成并刷新投影仪的矩阵

我们回到OC代码来生成投影仪需要的VP矩阵。

每次渲染时我都会刷新 projectorMatrix，让它围绕y轴旋转。只要让camera的up向量围绕y轴旋转就可以做到这一点。随着 projectorMatrix的旋转，投影的纹理也会随之旋转。

然后把 projectorMatrix 赋值给uniform就可以了。

投影纹理

针对投影纹理需要处理的事情很简单，初始化&设置uniform。

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