简而言之，Texture（纹理）是一幅图片，或者说，一个 2D 颜色阵列。Texture 坐标是一个 2D 坐标 (s, t)，s/t 取值区间 [0, 1]。给定一个 texture 对象，拿一个 texture 坐标 (s, t) 就能找到一个对应的颜色值：
Texture 坐标原点在左下角，而通常图片像素坐标的原点在左上角，这点要了解，后面程序加载图片用作 texture 时，需要对纵坐标（Y）方向进行调整（翻转）。
作为建模阶段的产出，3D 模型的每个顶点的属性除了位置/坐标，也包含 texture 坐标。和坐标/颜色等属性一样，Rasterizer 也是通过插值运算确定每个点的 texture 坐标。
这一课的例程，绘制一个正方形并给它贴上 texture，如下图：
Texture attribute array 中除了顶点坐标、颜色，加进了 texture 坐标。共 4 个顶点。：
C
const GLfloat vertices[] = {
// #0
0.5f, 0.5f, // Position: top right
1.0f, 0.0f, 0.0f, // Color: RED
1.0f, 1.0f, // Texture coords
// #1
0.5f, -0.5f, // Bottom right
0.0f, 1.0f, 0.0f, // GREEN
1.0f, 0.0f, //
// #2
-0.5f, -0.5f, // Bottom left
0.0f, 0.0f, 1.0f, // BLUE
0.0f, 0.0f, //
// #3
-0.5f, 0.5f, // Top left
1.0f, 1.0f, 0.0f, // YELLOW
0.0f, 1.0f, //
};
const GLushort indices[] = {
0, 1, 3, 2, // Triagnle strip: {0, 1, 3}, {3, 1, 2}
};Vertex shader 中增加了一个 attribute 类型的变量用来接收 texture 坐标，同时增加一个 varying 将它传递给 fragment shader。注意 texture 坐标是 2D 的：
C++
attribute vec4 a_pos;
attribute mediump vec4 a_color;
attribute mediump vec2 a_tex;
varying mediump vec4 v_color;
varying mediump vec2 v_tex;
void main()
{
gl_Position = a_pos;
v_color = a_color;
v_tex = a_tex;
}程序里需绑定 texture attribute 变量：
C
GLint attr_tex = glGetAttribLocation(prog, "a_tex");
const GLsizei stride = 7 * sizeof(GLfloat);
glEnableVertexAttribArray(attr_tex);
glVertexAttribPointer(attr_tex, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, stride, (void *)(5 * sizeof(GLfloat)));注意到 texture 坐标数据偏移量是 5 个 float（位置坐标 x/y，颜色坐标 r/g/b）。
现在创建 texture object。Texture object 包含实际的 texture 数据：
C
// Use tightly packed data
glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);
GLuint tex;
glGenTextures(1, &tex);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, tex);
GLint w = ...
GLint h = ...
const void *pixels = ...
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, w, h, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels);
// Set the filtering mode
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);这里假定 texture 图片数据是按 RGB 顺序排列的字节数组，即每个像素 3 字节。此外，每行之间紧密排列，没有间隔。
OpenGL 有一个状态数据 GL_UNPACK_ALIGNMENT，在读取 texture 图片数据时，这个状态的值确定每行数据的起始偏移量，默认是 4，这就要求每行的第一个像素数据的偏移量是 4 的倍数。我们加载的图片，每行之间没有间隔，因此需要将 GL_UNPACK_ALIGNMENT 修改为 1（代码第 2 行）。
代码第 5 行，调用 glGenTextures() 创建一个 texture object。在为 texture object 复制数据之前，要先将它绑定到 GL_TEXTURE_2D 目标上（第 7 行）。"目标"是 OpenGL 定义的一个术语，其含义将在下一课中揭晓。
第 12 行调用 glTexImage2D() 函数，向 OpenGL 指定数据格式，并复制数据。注意该函数第 1 个参数是 GL_TEXTURE_2D 目标，而不是 texture object 本身。这部分地解释了为什么在调用这个函数之前要先进行绑定。
第 15、16 行，设置 texture filter，这一点在后面用一个小节详细说明。
Fragment shader ：
C++
precision mediump float;
varying vec4 v_color;
varying vec2 v_tex;
uniform sampler2D s_tex;
void main()
{
gl_FragColor = texture2D(s_tex, v_tex);
}这里除了定义 2 个 varying 分别接收颜色和 texture 坐标，还有一个 sampler2D 类型的 uniform，它就是程序里创建并绑定的 texture object。
在 main() 函数中，调用内建函数 texture2D() 使用 texture 坐标从 texture object 取得 texture 颜色值，并将其赋予 fragment，成为屏幕上最终显示的颜色。
程序运行效果如本文前面的图片所示。完整代码在 gitlab.com/sihokk/lear...
注意到上面的 fragment shader 中，我们没有使用 varying 颜色变量 v_color。可以将这个颜色值和 texture 颜色进行叠加：
C++
// gl_FragColor = texture2D(s_tex, v_tex);
gl_FragColor = texture2D(s_tex, v_tex) * v_color;这里使用的是乘运算。运行效果如下：
GLSL 的 vector 乘法运算，是逐分量进行的。举例来说，对于两个颜色值 c1 = (r1, g1, b1, a1) 和 c2 = (r2, g2, b2, a2)，c = c1 * c2; 的结果相当于
C++
vec4 c;
c.r = c1.r * c2.r;
c.g = c1.g * c2.g;
c.b = c1.b * c2.b;
c.a = c1.a * c2.a;像素/颜色的乘运算，是 Porter-Duff 运算之一种。例如，在 Android API 文档中对乘运算的定义是：
表格最后一列内容 [...] 中 2 项数值分别表示 alpha 分量和颜色分量（r/g/b）的计算方法；Sx 和 Dx 分别表示参与运算的 2 个颜色的某一分量（x = r/g/b/a）。这与 GLSL vector 乘运算是一致的。
Mipmap 及 Filter
看看 glTexImage2D() 的完整原型：
C
void glTexImage2D(GLenum target, GLint level, GLint internalformat, GLsizei width, GLsizei height, GLint border, GLenum format, GLenum type, const void *pixels)其中第 2 个参数 level 表示 mipmap 级别。Mipmap 是 OpenGL 为加快 texture 颜色查询而提供的设施。要理解 mipmap 必须先理解 filter。
如前所述，texture object 本质上是一幅 2D 像素阵列，即：其像素数量是有限的。当用一个 texture 坐标 (s, t) 去获取一个像素的颜色时，最简单的做法是直接采用坐标所在像素的颜色，但这也带来一个问题，当 texture 与 3D 模型大小不同时，texture 图像将被放大或者缩小，这将导致最终呈现出来的图像存在视觉瑕疵，比如下面这样：
为提高 texture 渲染质量，OpenGL 提供了多种获取 texture 像素的算法，例如：取 (s, t) 邻近 4 个像素的颜色值并进行插值运算。这些算法就称为 filter，例如：
GL_NEAREST- 此即前述最简算法，取 (s, t) 所在像素的值GL_LINEAR- 取相邻像素进行线性插值
OpenGL 要求为 texture 图像被放大和缩小这两种情况分别指定 filter，例如在前面的例程代码中：
C
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);其中，参数值 GL_TEXTURE_MIN_FILTER 表示缩小，GL_TEXTURE_MAG_FILTER 表示放大。
回到 mipmap，它是这样的。从原始图像开始，将其宽、高缩小一半，得到一幅新的图像；反复进行这样的缩小，直到最终得到 1x1 大小的图像。这样就形成了一条链，链的第一个环节是原始图像，记为级别 0，后面的环节按顺序记为级别 1, 2, ...。
可见，Mipmap 只对 texture 图像缩小的情况有用。它是用预先计算 + 存储空间换取运行时效率的提高。
在 mipmap 机制下，在 texture 缩小的情况下定义了另外几种 filter。连同之前已列出的 2 种，一共有：
GL_NEAREST- 从 mipmap 级别 0 取一个像素GL_LINEAR- 从级别 0 取相邻像素进行线性插值GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST- 从最接近的 mipmap 级别取一个像素GL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR- 从最近 2 个 mipmap 级别各取一个像素并进行插值GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST- 从最近 mipmap 级别取相邻像素进行插值GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR- 从最近 2 个 mipmap 级别各取相邻像素进行插值，然后对结果再次进行插值
程序可以手工计算 mipmap 并调用函数 glTexImage2D() 复制给 texture object，也可以用 OpenGL 提供的命令自动生成 mipmap：
C
void glGenerateMipmap(GLenum target)SDL2_image 加载图像
原课程是用 stb_image.h 来加载 texture 图像。因为我已经使用了 SDL2 作为窗口管理框架，便顺手用了 SDL2 的附属库 SDL2_image 来进行图像加载。SDL2_image 支持常见图片格式。
在 Debian/Ubuntu 系统中，可从包管理直接安装：
sh
sudo apt-get install libsdl2-image-dev和 SDL2 一样，SDL2_image 需要进行初始化和销毁。SDL2_image 加载图片后得到的是一个 SDL_Surface 对象。用 SDL2_image 加载图片的过程如下：
C
#include <SDL2/SDL_image.h>
...
SDL_Surface *surf;
{
const int flags = IMG_INIT_JPG | IMG_INIT_PNG;
if (flags != IMG_Init(flags))
{
...
}
surf = IMG_Load(path);
if (NULL == surf)
{
...
}
IMG_Quit();
}SDL_Surface 本身定义在 SDL2 中。按照前面例程的预设，要求图片的像素格式是 RGB24。恰好这次用的图片正是这一格式，否则需要进行格式转换。其实用 SDL2 进行像素格式转换很简单，只需要调用一个函数，但目前从略，以后有需要再说。目前只是检查一下像素格式：
C
if (SDL_PIXELFORMAT_RGB24 != surf->format->format)
{
// TODO: Convert surface
}开头已经说过，图片像素坐标的原点在左上角，而 texture 坐标原点则在左下角，因此，需要对图片进行垂直翻转。具体算法为：依次交换第 1 行和倒数第 1 行，交换第 2 行和倒数第 2 行，依此类推。详见 git 代码。
接下来便可将 SDL_Surface 数据复制给 texture object 了。注意 SDL_Surface 用完要释放资源：
C
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, surf->w, surf->h, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, surf->pixels);
...
SDL_FreeSurface(surf);~ La fin ~