Повторение текстуры OpenGL-es, связанной с холмами в cocos2d 2.0
ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ
Я пытаюсь внедрить учебник raywenderlich о создании холмов с повторяющимися полосатыми координатами с использованием cocos2d. Эта статья была написана для Cocos2D 1.0, и поскольку я пытаюсь перенести его в Cocos2D 2.0, это означает его обновление для openGl-es 2. До сих пор все работало отлично, однако у меня возникают проблемы с тем, чтобы текстура холма правильно повторялась...
Вот мой код:
Отправка холмов текстуры:
CCSprite *stripes = [self stripedSpriteWithColor1:color3 color2:color4 textureSize:512 stripes:nStripes];
stripes.position = ccp(winSize.width/2,winSize.height/2);
ccTexParams tp2 = {GL_LINEAR, GL_LINEAR, GL_REPEAT, GL_CLAMP_TO_EDGE};
[stripes.texture setTexParameters:&tp2];
_terrain.stripes = stripes;
_backgroundTerrain.stripes = stripes;
Генерация текстуры:
-(CCSprite *)stripedSpriteWithColor1:(ccColor4F)c1 color2:(ccColor4F)c2 textureSize:(float)textureSize stripes:(int) nStripes {
// 1: Create new CCRenderTexture
CCRenderTexture *rt = [CCRenderTexture renderTextureWithWidth:textureSize height:textureSize];
// 2: Call CCRenderTexture:begin
[rt beginWithClear:c1.r g:c1.g b:c1.b a:c1.a];
// 3: Draw into texture
//OpenGL gradient
NSLog(@"Strip color is: %f : %f : %f", c2.r,c2.g,c2.b);
CGPoint vertices[nStripes*6];
ccColor4F colors[nStripes*6];
int nVertices = 0;
float x1 = -textureSize;
float x2;
float y1 = textureSize;
float y2 = 0;
float dx = textureSize / nStripes * 2;
float stripeWidth = dx/2;
ccColor4F stripColor = (ccColor4F){c2.r,c2.g,c2.b,c2.a};
for (int i=0; i<nStripes; i++) {
x2 = x1 + textureSize;
colors[nVertices] = stripColor;
vertices[nVertices++] = ccpMult(CGPointMake(x1, y1), CC_CONTENT_SCALE_FACTOR());
colors[nVertices] = stripColor;
vertices[nVertices++] = ccpMult(CGPointMake(x1+stripeWidth, y1), CC_CONTENT_SCALE_FACTOR());
colors[nVertices] = stripColor;
vertices[nVertices++] = ccpMult(CGPointMake(x2, y2), CC_CONTENT_SCALE_FACTOR());
colors[nVertices] = stripColor;
vertices[nVertices++] = vertices[nVertices-3];
colors[nVertices] = stripColor;
vertices[nVertices++] = vertices[nVertices-3];
colors[nVertices] = stripColor;
vertices[nVertices++] = ccpMult(CGPointMake(x2+stripeWidth, y2), CC_CONTENT_SCALE_FACTOR());
x1 += dx;
}
[self.shaderProgram use];
ccGLEnableVertexAttribs(kCCVertexAttribFlag_Position | kCCVertexAttribFlag_Color);
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertices);
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Color, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, colors);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, (GLsizei)nVertices);
//Gradient
float gradientAlpha = 0.2;
nVertices = 0;
vertices[nVertices] = CGPointMake(0, 0);
colors[nVertices++] = (ccColor4F){0,0,0,0};
vertices[nVertices] = CGPointMake(textureSize, 0);
colors[nVertices++] = (ccColor4F){0,0,0,0};
vertices[nVertices] = CGPointMake(0, textureSize);
colors[nVertices++] = (ccColor4F){0,0,0,gradientAlpha};
vertices[nVertices] = CGPointMake(textureSize, textureSize);
colors[nVertices++] = (ccColor4F){0,0,0,gradientAlpha};
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertices);
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Color, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, colors);
glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP,0, (GLsizei)nVertices);
// Highlighting
float borderWidth = textureSize/8;
float borderAlpha = 0.1f;
nVertices = 0;
vertices[nVertices] = CGPointMake(0, 0);
colors [nVertices++] = (ccColor4F){1,1,1,borderAlpha};
vertices[nVertices] = CGPointMake(textureSize*CC_CONTENT_SCALE_FACTOR(),0);
colors [nVertices++] = (ccColor4F){1,1,1,borderAlpha};
vertices[nVertices] = CGPointMake(0, borderWidth*CC_CONTENT_SCALE_FACTOR());
colors [nVertices++] = (ccColor4F){0,0,0,0};
vertices[nVertices] = CGPointMake(textureSize*CC_CONTENT_SCALE_FACTOR(),borderWidth*CC_CONTENT_SCALE_FACTOR());
colors [nVertices++] = (ccColor4F){0,0,0,0};
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertices);
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Color, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, colors);
glBlendFunc(GL_DST_COLOR, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, (GLsizei)nVertices);
//Noise
CCSprite *noise = [CCSprite spriteWithFile:@"noise.png"];
[noise setBlendFunc:(ccBlendFunc){GL_DST_COLOR, GL_ZERO}];
noise.position = ccp(textureSize/2, textureSize/2);
[noise visit];
[rt end];
// Return texture sprite
return [CCSprite spriteWithTexture:rt.sprite.texture];
}
Получение TexCoords для ограничения полос на холм:
- (void)resetHillVertices {
CGSize winSize = [CCDirector sharedDirector].winSize;
static int prevFromKeyPointI = -1;
static int prevToKeyPointI = -1;
// key points interval for drawing
while (_hillKeyPoints[_fromKeyPointI+1].x < _offsetX-winSize.width/self.scale) {
_fromKeyPointI++;
}
while (_hillKeyPoints[_toKeyPointI].x < _offsetX+winSize.width*3/2/self.scale) {
_toKeyPointI++;
}
if (prevFromKeyPointI != _fromKeyPointI || prevToKeyPointI != _toKeyPointI) {
_nHillVertices = 0;
_nBorderVertices = 0;
CGPoint p0, p1, pt0, pt1;
p0 = _hillKeyPoints[_fromKeyPointI];
for (int i=_fromKeyPointI+1; i<_toKeyPointI+1; i++) {
p1 = _hillKeyPoints[i];
// triangle strip between p0 and p1
int hSegments = floorf((p1.x-p0.x)/kHillSegmentWidth);
float dx = (p1.x - p0.x) / hSegments;
float da = M_PI / hSegments;
float ymid = (p0.y + p1.y) / 2;
float ampl = (p0.y - p1.y) / 2;
pt0 = p0;
_borderVertices[_nBorderVertices++] = pt0;
for (int j=1; j<hSegments+1; j++) {
pt1.x = p0.x + j*dx;
pt1.y = ymid + ampl * cosf(da*j);
_borderVertices[_nBorderVertices++] = pt1;
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt0.x, 0);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(pt0.x/512, 1.0f);
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt1.x, 0);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(pt1.x/512, 1.0f);
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt0.x, pt0.y);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(pt0.x/512, 0);
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt1.x, pt1.y);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(pt1.x/512, 0);
pt0 = pt1;
}
p0 = p1;
}
prevFromKeyPointI = _fromKeyPointI;
prevToKeyPointI = _toKeyPointI;
[self resetBox2DBody];
}
}
Рисование текстуры:
- (void) draw {
self.shaderProgram = [[CCShaderCache sharedShaderCache] programForKey:kCCShader_PositionTexture];
CC_NODE_DRAW_SETUP();
ccGLBlendFunc( CC_BLEND_SRC, CC_BLEND_DST ); //TB 25-08-12: Allows change of blend function
ccGLEnableVertexAttribs(kCCVertexAttribFlag_Position | kCCVertexAttribFlag_TexCoords);
ccGLBindTexture2D(_stripes.texture.name);
// Assign the vertices array to the 'position' attribute
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_Position, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, _hillVertices);
// Assign the texCoords array to the 'TexCoords' attribute
glVertexAttribPointer(kCCVertexAttrib_TexCoords, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, _hillTexCoords);
glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, (GLsizei)_nHillVertices);
}
Проблема, с которой я столкнулась, заключается в следующем: после определенного количества повторений текстура начинает ухудшаться по качеству, например:
![Degradation]()
Есть ли способ заставить текстуру повторять без ухудшения?
РЕДАКТИРОВАТЬ 1:
Я больше занимаюсь анализом того, как текстура деградирует, оказывается, она не делает ее непрерывно, но деградирует с мощностью 2 повторения, так что она впервые ухудшается при первом повторе, а затем после двух повторов, затем 4, 8, 16, 32 и т.д. Также кажется, что появляются вертикальные полосы, которые могут быть видны на изображении двойным по ширине при каждом ухудшении качества изображения. Также при каждом ухудшении частота кадров в игре значительно уменьшается, поэтому я начинаю думать, что это, вероятно, проблема с памятью.
ИЗМЕНИТЬ 2:
Мое лучшее предположение о том, почему это происходит до сих пор, состоит в том, что метод -draw для ландшафта постоянно делает GL_TRAINGLE_STRIP, а не удаляет их, когда они находятся вне экрана, вызывая нарастание памяти при использовании местности, вызывая снижение и снижение частоты кадров.
![Degradation Doubling]()
ОБНОВЛЕНИЕ 1
Я решил две проблемы, связанные с генерацией текстур...
Решение проблемы несоответствия
В методе генерации спрайтов это:
float x1 = -textureSize;
float x2;
float y1 = textureSize;
float y2 = 0;
float dx = textureSize / nStripes * 2;
:
float x1 = -winSize.width;
float x2;
float y1 = winSize.height;
float y2 = 0;
float dx = winSize.width / nStripes * 2;
Я понял, что это совершенно не связано с основной ошибкой, скорее из-за того, что мои полосы почему-то не появляются под углом 45 градусов, что заставляет их смещаться на повторение. Я попытался придумать причины этого и, наконец, исправил это, предположив, что начало координат текстур находится в верхнем левом углу экрана, а не в верхнем левом углу текстуры.
Решение проблемы деградации (вид)
У меня было подозрение, что деградация изображения происходила из-за большого количества повторений текстуры по той же причине, что и . Хотя я могу ошибаться на этом фронте!
Чтобы решить эту проблему в resetHillVertices, я настроил ее так, чтобы texCoords всегда находились между 0 и 1, что означает, что текстура, привязанная к холмам, всегда является первым повторением текстуры. Я реализовал это так:
for (int j=1; j<hSegments+1; j++) {
pt1.x = p0.x + j*dx;
pt1.y = ymid + ampl * cosf(da*j);
_borderVertices[_nBorderVertices++] = pt1;
float xTex0 = pt0.x/512;
float xTex1 = pt1.x/512;
while (xTex0 > 1) { // makes sure texture coordinates are always within the first repetition of texture
xTex0 -= 1;
}
while (xTex1 > 1) {
xTex1 -= 1;
}
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt0.x, 0);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(xTex0, 1.0);
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt1.x, 0);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(xTex1, 1.0);
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt0.x, pt0.y);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(xTex0, 0.0);
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt1.x, pt1.y);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(xTex1, 0.0);
pt0 = pt1;
}
Это почти фиксированное все, только две проблемы, которые у меня есть:
- Несколько столбцов пикселей между объединениями текстур отображаются странно
- По-прежнему сохраняется проблема с памятью при рисовании треугольников texPos и Pos
Это можно увидеть на этой фотографии: как вы можете видеть, частота кадров резко упала и продолжает делать это всю игру.
![Still Have Memory Issue]()
ОБНОВЛЕНИЕ 2
Я уменьшил ширину каждой полосы треугольника, чтобы попытаться найти то, что происходило при повторении текстуры, и выяснил, что по какой-то причине полоска была заполнена всей текстурой фона, но была отменена. После небольшого количества размышлений я понял, что это объясняется тем, что из-за пола здесь: int hSegments = floorf((p1.x-p0.x)/kHillSegmentWidth);
мы получаем, что последняя полоса для каждого повторения проходит мимо ширины текстуры, однако, поскольку мы удаляем 1, а xTex1 больше, чем один, этот устанавливает это texCoords в 0.02 (или какое-то другое небольшое число), где оно должно быть действительно 1.02 (это трудно понять, однако это правильно). Я думал, что это можно решить, используя другой оператор if:
float xTex0 = pt0.x/512;
float xTex1 = pt1.x/512;
while (xTex0 > 1.0) {
xTex0 -= 1.0;
}
while (xTex1 > 1.0) {
xTex1 -= 1.0;
}
if (xTex1 < xTex0) {
xTex1++;
}
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt0.x, 0);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(xTex0, 1.0);
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt1.x, 0);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(xTex1, 1.0);
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt0.x, pt0.y);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(xTex0, 0.0);
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt1.x, pt1.y);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(xTex1, 0.0);
Это отлично работает для первого треугольника в этой полосе, но не для второго по какой-то своеобразной причине, которую я не могу понять абсолютно! Это выглядит так: ![enter image description here]()
Однако настройка в _hillTexCoords кажется правильной, когда я устанавливаю точку прерывания в приложении, это результат, который я получаю для массива _hillTexCoords, и похоже, что он должен правильно фиксировать текстуру, но это все еще не ( Невероятно расстраивает!)
[44] CGPoint (x=0.804036,y=1)
[45] CGPoint (x=0.873047,y=1)
[46] CGPoint (x=0.804036,y=0)
[47] CGPoint (x=0.873047,y=0)
[48] CGPoint (x=0.873047,y=1)
[49] CGPoint (x=0.939453,y=1)
[50] CGPoint (x=0.873047,y=0)
[51] CGPoint (x=0.939453,y=0)
[52] CGPoint (x=0.939453,y=1)
[53] CGPoint (x=1.00586,y=1)
[54] CGPoint (x=0.939453,y=0)
[55] CGPoint (x=1.00586,y=0)
[56] CGPoint (x=0.00585938,y=1)
[57] CGPoint (x=0.0722656,y=1)
[58] CGPoint (x=0.00585938,y=0)
[59] CGPoint (x=0.0722656,y=0)
[60] CGPoint (x=0.0722656,y=1)
[61] CGPoint (x=0.13737,y=1)
[62] CGPoint (x=0.0722656,y=0)
[63] CGPoint (x=0.13737,y=0)
Легко видеть, что перекрытие от одной текстуры до начала текстуры следует тому же шаблону, что и другие, но оно по-прежнему не отображается правильно!
Обновление 3
Оказывается, что проблема с памятью полностью не связана с рисованием с использованием Opengl-es 2.0, на самом деле это связано с тем, что элементы box2D моей игры не выделяются в памяти, поэтому я создал отдельный вопрос для этого... Тем не менее, я все же ищу исправление проблемы деградации текстуры!
Ответы
Ответ 1
Треугольная полоса, которую вы создаете для видимой части ландшафта, будет иметь координаты текстуры, которые увеличиваются слева направо. Когда они становятся очень большими, у вас будут проблемы с точностью.
Для ваших UV-координат вам нужно вычесть одно и то же значение из всех координат в вашей треугольной полосе. Как правило, возьмите целочисленную часть нижней координаты (возможно, далекую левую или первую координату в вашем случае) и вычтите из всех генерируемых UV. Или используйте его в качестве базовой линии для создания других, в зависимости от того, что вы предпочитаете.
Итак, если левая сторона экрана имеет значение U 100.7, а правая сторона имеет значение U 129,5, вы действительно хотите выводить значения в диапазоне от 0,7 до 29,5. (если у вас все еще есть проблемы с точностью, вы можете пискнуть немного больше, центрируя диапазон на ноль, используя отрицательные координаты).
Альтернативой, если вам нужно иметь разрыв в координатах текстуры в пределах одной полосы и получить максимальную точность, заключается в том, чтобы ввести вырожденные треугольники, которые являются нулевыми, и, следовательно, не получать визуализацию, тогда как вы измените tex-coords. Вы делаете это, повторяя вершины, но с настроенными текс-коордами, прежде чем продолжить.
Основываясь на вашем коде выше, я бы предложил что-то вроде этого:
// This line should happen only once per-strip.
float U_Off = floor(pt0.x / 512);
// The inner loop then looks like this:
for (int j=1; j<hSegments+1; j++) {
pt1.x = p0.x + j*dx;
pt1.y = ymid + ampl * cosf(da*j);
_borderVertices[_nBorderVertices++] = pt1;
float xTex0 = pt0.x/512 - U_Off;
float xTex1 = pt1.x/512 - U_Off;
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt0.x, 0);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(xTex0, 1.0);
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt1.x, 0);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(xTex1, 1.0);
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt0.x, pt0.y);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(xTex0, 0.0);
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt1.x, pt1.y);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(xTex1, 0.0);
pt0 = pt1;
}
Ответ 2
Это только моя догадка... Не решение, а возможное объяснение.
Я попытался проследить, как вы генерируете свою сетку. Сначала я, хотя вы делали какую-то преднамеренную дегенерацию (поскольку вы используете полосу треугольника и используя 4 вершины для каждых 2 треугольников). Но вы создаете свою сетку, как это, не так ли?.
3 ___ 4-7___ 8
| \ | \ |
| \ | \ |
1 ___ 2-5 __ 6
Это создает треугольники 123, [234], 345, [456], 567, [678]... и т.д. (примечание [] означает обратное). Итак, вы видите, что вы перекрываете половину треугольников. Я предполагаю, что последний треугольник нарисован, а другой скрыт... при условии, что z ровно 0, у вас нет артефакта.
Когда 4 = 7 и 2 = 5, то есть когда вы не изменяете координату texutre, все работает нормально, так как это так или иначе сводится к следующему (что было бы правильным способом сделать это, если вы его настроите - acbdef). Переведено в координаты - та же самая координата, то же самое он делает так:
c ___ d ___ f
| \ | \ |
| \ | \ |
a ___ b ___ e
В журнале, который вы опубликовали, вы пишете 4 балла за раз, не так ли? Итак, в 13-м цикле "для" вы создаете эти вершины: (14 * 3 = 52):
[52] CGPoint (x=0.939453,y=1) //1
[53] CGPoint (x=1.00586,y=1) //2
[54] CGPoint (x=0.939453,y=0) //3
[55] CGPoint (x=1.00586,y=0) //4
[56] CGPoint (x=0.00585938,y=1) //5
Это делает 5 треугольников. В частности, здесь интересны 2: [234] и 345. 234 нормально, но 345 должно скрывать его (потому что оно появляется после другого). Попробуйте использовать функцию проверки глубины, такую как GL_GREATER, чтобы избежать ее визуализации и видеть если я прав на этом). Ну, 345 не прав, он отображает текстуру с x = 0.07 до 1.00. Таким образом, даже если вы исправили 234, 345 по-прежнему нарисован над вашим правильным треугольником. Это должно объяснить ваш фоном обратную вещь.
Итак, я думаю, что это проблема (не произойдет, если вы не нормализуете свои координаты текстуры, как в учебнике).
Должен ли я все-таки написать решение?:/
Начнем с того, что я предлагаю вам создать вашу сетку, как то, что я рисую на втором месте (a, b, c...). Затем продолжите решение. Решение грязное должно было бы дезартировать злой треугольник 345. Это было бы повторение пункта 4 один раз (теперь я немного головокружение, может быть неправильно). Во всяком случае, это нехорошее решение, вы смешиваете ориентацию и перекрывающиеся треугольники. Для каждой итерации вы должны добавлять только
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt0.x, 0);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(xTex0, 1.0);
_hillVertices[_nHillVertices] = CGPointMake(pt0.x, pt0.y);
_hillTexCoords[_nHillVertices++] = CGPointMake(xTex0, 0.0);
Позвольте мне подумать о чистом решении, или пусть кто-нибудь напишет это для меня. Предоставление этого на самом деле является проблемой.