SurfaceTexture与纹理

问题是这样,项目中有蜜汁代码绑定的是GLES20.GL_TEXTURE_2D纹理目标,采样器又使用samplerExternalOES采样数据,然后竟然可以正常展示,于是追踪了下原因。

一些概念

一个正常的纹理渲染过程(简化),从创建开始:
纹理创建

 1. 创建纹理
 int[] texture = new int[1];
 GLES20.glGenTextures(1, texture, 0);

 2. 绑定纹理,纹理目标 & 纹理对象句柄
 GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, texture[0]);

 3. 设置纹理目标的 纹理过滤 & 纹理坐标包装模式,注意是纹理目标,与纹理对象句柄无直接关系
 GLES20.glTexParameterf(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_MIN_FILTER,
            GLES20.GL_NEAREST);
 GLES20.glTexParameterf(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_MAG_FILTER,
            GLES20.GL_LINEAR);
 GLES20.glTexParameteri(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_WRAP_S,
            GLES20.GL_CLAMP_TO_EDGE);
 GLES20.glTexParameteri(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_WRAP_T,
            GLES20.GL_CLAMP_TO_EDGE);

渲染

1. 激活纹理单元,后续glBindTexture将纹理绑定到当前活动的纹理单元
GLES20.glActiveTexture(GLES20.GL_TEXTURE0); 
2. 绑定纹理目标 & 纹理对象句柄
GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, getTextureId());

片段着色器

1. 采样器将加载一个指定纹理绑定的纹理单元的数值,如前面激活的GLES20.GL_TEXTURE0
uniform sampler2D vTexture;

下图展示流程

附图说明.png

SurfaceTexture

SurfaceTexture用于捕获相机、解码器的图像,渲染到Surface上并绑定到对应纹理,由于相机采集的图像是YUV数据,而纹理的数据是RGB,所以OpenGL提供GLES11EXT扩展接口,纹理目标增加GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES用于转换数据等。

SurfaceTexture官方介绍

于是,通过SurfaceTexture获取的相机数据,正常会绑定到GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES纹理目标上,在片段着色器中,采样器变化为

uniform samplerExternalOES vTexture;

如果一切标准规范的方式来写,是没问题的,项目中有一种写法让我对SurfaceTexture与纹理产生迷惑,写法如下(简化):

1. 创建时,纹理绑定0或者任意整数
SurfaceTexture surfaceTexture = new SurfaceTexture(0);

(猜测纹理对象句柄是一个范围整数,规范下使用glGenTextures来创建,是防止错将该环境下其他纹理句柄误使用,导致错乱)

2. 渲染时,激活纹理单元GLES20.GL_TEXTURE0,并绑定GLES20.GL_TEXTURE_2D的纹理目标,且绑定任意的纹理对象句柄
GLES20.glActiveTexture(GLES20.GL_TEXTURE0); 
GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, getTextureId());

3. 片段着色器
uniform samplerExternalOES vTexture;

如上写法,可以正常预览相机,那么相机的图像是如何与片段中采样器关联的呢?纹理单元,纹理目标,纹理句柄对象之间是什么关系呢?

OpenGL提供GLES20.GL_TEXTURE0~GLES20.GL_TEXTURE31共32个纹理单元,每个纹理单元可以有多个纹理目标(GLES20.GL_TEXTURE_2D、GLES20.GL_TEXTURE_3D等),每个目标又可以绑定多个纹理对象句柄,但解释不通上述的绑定2D,但片段着色器中使用samplerExternalOES采样呀,于是看看SurfaceTexture的源码。

  1. SurfaceTexture初始化,会调用nativeInit,传递texName
image.png
  1. nativeInit会创建GLConsumer对象,将texName传递过去 & 写死textureTarget = GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES
image.png
  1. 每次更新数据updateTexImage时会调用bindTextureImageLocked方法,里面会调用glBindTexture绑定纹理目标


    image.png

所以上述写法中,去掉 GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, getTextureId());,采样器也是能够正确采样数据的,解惑。

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