建立mip紋理鏈

(1)

我們要做的是，根據原始紋理t0建立一系列的紋理（通常使用平均濾波）：t1、t2…tn，其中每個紋理的大小都是前乙個紋理的1/4，即長度和寬度減半，如圖12.40所示。

要根據前乙個mip紋理計算當前紋理中紋素的值，可以使用平均濾波器，即在rgb空間中，計算紋素(x，y)、(x+1，y)、(x+1，y+1)和(x，y+1)的平均值，然後將結果寫入到當前紋理中，如圖12.41所示。

建立mip紋理鏈時需要遵守一些規則。首先，所有紋理都必須是方形的，且邊長為2的冪。這樣，可以在兩個軸上按相同的比例縮小，mip紋理鏈末尾的最後乙個紋理總是1×1的。另乙個約定是，原始紋理為mip等級0，然後依次為mip等級1、2、3、4…n。例如，如果原始紋理的大小為256×256，則mip鏈中各個紋理的大小如表12.4所示。

表12.4 原始紋理為256×256時，各個mip紋理的大小

mip紋理

紋理大小

mip紋理

紋理大小 t0

256×256 t5

8×8 t1

128×128 t6

4×4 t2

64×64 t7

2×2 t3

32×32 t8

1×1 t4

16×16

除原始紋理外，mip等級數為log2t0的邊長。

在這個例子中，為log2256 = 8。要計算總紋理數，只需將上述結果加1。因此計算總紋理數的公式為：log2t0的邊長+1。在這個例子中，總紋理數為9。

（2）這裡紋理要占用多少記憶體呢？圖12.42是實際的mip紋理，其中每個紋理的大小都是前乙個紋理的1/4。由於每次都將紋理縮小到原來的1/4，因此占用的記憶體很少。下面計算在前乙個例子中，紋理需要占用多少記憶體。

圖12.42  實際的mip紋理

初始紋理的大小為256×256，需要占用2562個字。mip紋理鏈需要的記憶體量如下：

要計算x為原始紋理所需記憶體量的多少倍，將其除以2562：

換句話說，加上mip紋理時，每個紋理需要的記憶體量只增加33％，代價很小，收益卻很高。

圖12.43  支援mip紋理鏈的紋理指標陣列

這種方案存在的唯一問題是，我們強行將物體/多邊形的點陣圖影象指標指向了乙個位圖指標陣列。因此，必須非常小心，避免不知道紋理已被mipmap化的函式將0級紋理視為普通紋理；而知道紋理已被mipmap化的函式必須從mip紋理鏈中選擇正確的紋理。

（3）

int generate_mipmaps(bitmap_image_ptr source,    // 原始紋理  

bitmap_image_ptr *mipmaps, // 指向mip紋理陣列的指標  
float gamma)         // gamma修正因子  
// end for y  
} // end for x  
} // end for mip_level  
// 讓mipmaps指向指標陣列  
*mipmaps = (bitmap_image_ptr)tmipmaps; 
// 成功返回  
return(num_mip_levels);  
} // end generate_mipmaps

該函式接受三個引數，它們有些棘手。第乙個引數是點陣圖指標source，可以是指向任何有效bitmap_image物件的指標，切記它是乙個指標。第二個引數要複雜些：

這是乙個指向bitmap_image指標的指標。假設物體（或多邊形）有乙個texture指標，它指向乙個bitmap_image。現在的問題是，當mip紋理函式生成所有的mip紋理時，我們要將該指標指向mip紋理鏈本身，為此，需要知道該指標的位址，以便能夠修改它，因此需要乙個** bitmap_image。這就是需要乙個指向指標的指標作為引數的原因。我們將讓該引數指向mip紋理指標陣列。

這個函式提供了這樣的靈活性：可以將同乙個物件作為引數source和mipmap。對於source引數，將其設定為指向該物件的指標；對於引數mipmaps，需要將其設定為指向該物件的指標的位址，這樣函式才能對其進行修改。假設您這樣呼叫該函式：

其中obj的型別為object4dv2_ptr，它有乙個texture欄位，該字段是乙個指向bitmap_image的指標（bitmap_image_ptr）。仔細檢視上述呼叫可以發現：我們將該指標作為第乙個引數，同時將其位址作為第二個引數，因此對第二個引數進行修改時，將修改obj->texture指向的實際值，從而丟失它指向的原始資料。但事實上，並不會丟失任何資料，我們將把obj->texture指向的原始位圖用作mip紋理鏈中的第乙個紋理。在刪除mip紋理鏈時，我們重新將該指標指向原始位圖。圖12.44說明了整個處理過程。

回到mip紋理生成函式--它建立mip紋理鏈：為紋理指標陣列分配記憶體；然後計算下乙個mip等級的大小，為該mip等級分配記憶體，在rgb空間使用平均濾波器來建立該mip等級。這一過程不斷重複，直到mip等級的大小為1×1為止，然後函式結束。該函式的最後乙個引數（預設值為1.01）用於設定gamma值。使用平均過濾器來不斷縮小影象時，其亮度會逐漸降低；因此通常使用gamma因子來提高每個mip等級的亮度，確保所有mip等級的亮度一致。為說明這一點，作者編寫了乙個演示程式，名為demoii12_10.cpp|h。使用者可以選擇不同的紋理圖，該程式將動態地建立mip紋理，並顯示它們，如圖12.45所示。另外，使用者還可以修改gamma值，以檢視其影響。該程式的控制方式如下：

圖12.45  mip紋理實時生成程式的螢幕截圖

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