Multi-texturing

Il est possible d'utiliser plusieurs textures à la fois dans un même shader. C'est ce qu'on appelle le Multi-texturing. L'utilisation la plus courante est l'application de materiaux: on a généralement une texture pour chaque type de reflexion (diffuse, speculaire, ...). Nous verrons cette application lors du TP sur les lumières. Pour le moment nous allons ajouter une couche de nuages à la terre, representée par une nouvelle texture.

Téléchargez le fichier CloudMap.jpg et placez le dans votre repertoire de textures.

Copiez le code source du TP précédent et renommez le.

Dans le code source, partie initialisation, chargez la nouvelle image et créez un texture object à partir de cette dernière.

Créez un nouveau shader multiTex3D.fs.glsl. Reprenez le code du shader tex3D.fs.glsl et ajoutez une nouvelle variable uniforme de type sampler2D pour la deuxième texture. Dans le main, lisez la couleur de chacune des textures. Additionnez les deux couleurs et placez le résultat dans la couleur de sortie.

Modifiez le code C++ pour charger votre nouveau shader.

Pour pouvoir utiliser plusieurs textures en même temps, il faut les binder sur des unités de texture différentes. Une unité de texture est représentée par une constant de la forme GL_TEXTUREi. Par exemple GL_TEXTURE0 représente l'unité de texture 0, GL_TEXTURE1 l'unité de texture 1, etc. A noter qu'on peut aussi utiliser GL_TEXTURE0 + 1 pour obtenir GL_TEXTURE1.

Pour binder sur une unité de texture particulière, il faut l'activer avec la fonction glActiveTexture.

Voici un exemple de code:

glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE2D, earthTexture); // la texture earthTexture est bindée sur l'unité GL_TEXTURE0
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glBindTexture(GL_TEXTURE2D, cloudTexture); // la texture cloudTexture est bindée sur l'unité GL_TEXTURE1

Les textures restent bindées sur les unités de texture tant qu'on ne les débind pas. Voici un exemple de débinding correspondant au code précédent:

glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE2D, 0); // débind sur l'unité GL_TEXTURE0
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glBindTexture(GL_TEXTURE2D, 0); // débind sur l'unité GL_TEXTURE1

Lorsqu'une texture est bindée sur une unité de texture, les shaders peuvent l'utiliser même si l'unité n'est plus "active" au sens d'OpenGL (le nom de la fonction glActiveTexture est assez mal choisi selon moi).

Il faut alors associer chaque variable uniforme de texture présente dans les shaders à une unité de texture. Pour cela on utilise la fonction glUniform1i en lui passant l'index de l'unité de texture sur laquelle on souhaite lire. Voici un exemple:

// Récupère la location de la première texture dans le shader
GLint uEarthTexture = glGetUniformLocation(program.getGLId(), "uEarthTexture");
// Récupère la location de deuxieme texture dans le shader
GLint uCloudTexture = glGetUniformLocation(program.getGLId(), "uCloudTexture");
// Indique à OpenGL qu'il doit aller chercher sur l'unité de texture 0 
// pour lire dans la texture uEarthTexture:
glUniform1i(uEarthTexture, 0);
// Indique à OpenGL qu'il doit aller chercher sur l'unité de texture 1
// pour lire dans la texture uEarthTexture:
glUniform1i(uEarthTexture, 1);

Vous noterez que pour les variables uniforme, on n'utilise pas les constantes GL_TEXTUREi mais directement l'index i.

Dans votre code C++, récupérez la location des variables uniformes correspondant à vos deux textures et utilisez glUniform1i comme indiqué dans l'exemple pour aller lire sur les unités de texture 0 et 1.

Dans votre boucle de rendu, bindez les textures sur les bonnes unités afin de pouvoir utiliser les deux textures. Dans le cas du dessin de la terre on utilise la texture de terre et la texture de nuage. Dans le cas du dessin de la lune on utilise la texture de lune et la texture de nuage. Voici un exemple de code pour dessiner la terre:

// Les transformation viennent avant...
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, earthTexture);
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, cloudTexture);

glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, sphere.getVertexCount());

Voici une image du résultat attendu:

Retirer les nuages des lunes

Avoir des nuages sur les lunes, ce n'est pas très logique. On a deux solutions pour les retirer:

• Solution simple mais peu générique: débinder la texture située sur l'unité de texture 1. En faisant ça, le shader essaiera de lire sur une unité de texture ne contenant aucune texture. Dans ce cas le comportement par défaut est de renvoyer la couleur noire (vec3(0)). On additionnera donc la couleur de la lune à vec3(0), ce qui affichera simplement la lune sans nuages.
• Solution compliquée mais plus souple: on utilise deux shaders, un pour dessiner la terre et un pour dessiner les lunes.

Essayez la première solution.

Comme on aime les choses compliqués, et surtout qu'il est important de savoir utiliser plusieurs shaders pour dessiner différents objets de manière différente, nous allons également coder la deuxième solution dans l'exercice suivant.