Как повернуть лицо Cubemap без копирования памяти в OpenGL?

Question

Обновление для вопроса:

В предыдущем описании вопроса я допустил несколько серьезных ошибок, которые затруднили понимание и решение вопроса.Теперь я поделюсь своим новым кодом, который работает.

Мое предыдущее описание о направлении каждого лица было неверным.Правильное направление выглядит следующим образом:

Правая грань поворачивается на 90 градусов по часовой стрелке, а верхняя грань поворачивается на 180 градусов по часовой стрелке.

Так при настройкевверх по координатам текстуры для правой грани, которая состоит из двух треугольников (3-7-8 и 8-4-3), нам нужно повернуть грань на 90 градусов против часовой стрелки, поэтому 3 будет использовать координату 7, 7 -> 8, 8 -> 4, 4 -> 3. При настройке координат текстуры для верхней грани, которая состоит из двух треугольников (1-4-8 и 8-6-1), нам нужно повернуть грань в90 градусов против часовой стрелки, поэтому 1 будет использовать координату 8, 4 -> 6, 8 -> 1, 6 -> 4.

Код, который работает:

    bool setupCoordinates() {
    this->vertexCount = 36;
    float skyboxVertices[] = {
        // positions          

        // back
        -1.0f,  1.0f, -1.0f,
        -1.0f, -1.0f, -1.0f,
        1.0f, -1.0f, -1.0f,
        1.0f, -1.0f, -1.0f,
        1.0f,  1.0f, -1.0f,
        -1.0f,  1.0f, -1.0f,

        // Left
        -1.0f, -1.0f,  1.0f,
        -1.0f, -1.0f, -1.0f,
        -1.0f,  1.0f, -1.0f,
        -1.0f,  1.0f, -1.0f,
        -1.0f,  1.0f,  1.0f,
        -1.0f, -1.0f,  1.0f,
        // Right
        1.0f, -1.0f, -1.0f,
        1.0f, -1.0f,  1.0f,
        1.0f,  1.0f,  1.0f,
        1.0f,  1.0f,  1.0f,
        1.0f,  1.0f, -1.0f,
        1.0f, -1.0f, -1.0f,
        // Front
        -1.0f, -1.0f,  1.0f,
        -1.0f,  1.0f,  1.0f,
        1.0f,  1.0f,  1.0f,
        1.0f,  1.0f,  1.0f,
        1.0f, -1.0f,  1.0f,
        -1.0f, -1.0f,  1.0f,
        // Top
        -1.0f,  1.0f, -1.0f,
        1.0f,  1.0f, -1.0f,
        1.0f,  1.0f,  1.0f,
        1.0f,  1.0f,  1.0f,
        -1.0f,  1.0f,  1.0f,
        -1.0f,  1.0f, -1.0f,
        // Bottom
        -1.0f, -1.0f, -1.0f,
        -1.0f, -1.0f,  1.0f,
        1.0f, -1.0f, -1.0f,
        1.0f, -1.0f, -1.0f,
        -1.0f, -1.0f,  1.0f,
        1.0f, -1.0f,  1.0f
    };

    float skyboxTextures[] = {
        // positions          
        // Back same as skyboxVertices
        -1.0f,  1.0f, -1.0f,
        -1.0f, -1.0f, -1.0f,
        1.0f, -1.0f, -1.0f,
        1.0f, -1.0f, -1.0f,
        1.0f,  1.0f, -1.0f,
        -1.0f,  1.0f, -1.0f,

        // Left same as skyboxVertices
        -1.0f, -1.0f,  1.0f,
        -1.0f, -1.0f, -1.0f,
        -1.0f,  1.0f, -1.0f,
        -1.0f,  1.0f, -1.0f,
        -1.0f,  1.0f,  1.0f,
        -1.0f, -1.0f,  1.0f,

        // Right rotate in 90 ccw
        1.0f, -1.0f,  1.0f,
        1.0f,  1.0f,  1.0f,
        1.0f,  1.0f, -1.0f,
        1.0f,  1.0f, -1.0f,
        1.0f, -1.0f, -1.0f,
        1.0f, -1.0f,  1.0f,

        // Front same as skyboxVertices
        -1.0f, -1.0f,  1.0f,
        -1.0f,  1.0f,  1.0f,
        1.0f,  1.0f,  1.0f,
        1.0f,  1.0f,  1.0f,
        1.0f, -1.0f,  1.0f,
        -1.0f, -1.0f,  1.0f,

        // Top rotate in 180 ccw
        1.0f,  1.0f,  1.0f,
        -1.0f,  1.0f,  1.0f,
        -1.0f,  1.0f,  -1.0f,
        -1.0f,  1.0f,  -1.0f,
        1.0f,  1.0f, -1.0f,
        1.0f,  1.0f,  1.0f,

        // Bottom same as skyboxVertices
        -1.0f, -1.0f, -1.0f,
        -1.0f, -1.0f,  1.0f,
        1.0f, -1.0f, -1.0f,
        1.0f, -1.0f, -1.0f,
        -1.0f, -1.0f,  1.0f,
        1.0f, -1.0f,  1.0f
    };

    glGenVertexArrays(1, &sceneVAO);
    glBindVertexArray(sceneVAO);

    glGenBuffers(1, &sceneVertexBuffer);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, sceneVertexBuffer);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(skyboxVertices), &skyboxVertices, GL_STATIC_DRAW);
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);

    glGenBuffers(1, &sceneUVBuffer);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, sceneUVBuffer);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(skyboxTextures), &skyboxTextures, GL_STATIC_DRAW);
    glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void *)0);

    glBindVertexArray(0);
    return true;
}

void drawFrame() {
    glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, sceneTextureID);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_ROW_LENGTH, videoFrameWidth);

    int width = videoFrameWidth / 3;
    int height = width;

    // back
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, 0);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, 0);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_Z, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

    // left
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, 0);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, width);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_X, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

    // front
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, 0);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, width * 2);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_Z, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

    // bottom
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, width);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, 0);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_Y, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

    // right
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, width);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, width);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X, 0, GL_RGB,width,width,0,GL_RGB,GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

    // top
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, width);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, width * 2);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_Y, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

}

------------------------------------------------ Оригинальный вопрос ------------------------------------------------

У меня есть видео 360, которое находится в формате cubemap3x2, и я хочу отрендерить его с использованием текстуры кубической карты в OpenGL.Однако задняя и верхняя грани куба вращаются в разные стороны.Задняя поверхность поворачивается на 90 градусов по часовой стрелке, а верхняя поверхность поворачивается на 180 градусов по часовой стрелке.Теперь я могу правильно отобразить кубическую карту с помощью копии памяти, но мне интересно, есть ли способ избежать этого, используя встроенную возможность OpenGL?

Кадр, который мне нужно визуализировать:

Вершинный шейдер:

#version 410 core
uniform mat4 matrix;
out vec3 TexCoords;
layout(location = 0) in vec4 position;
layout(location = 1) in vec3 textureIn;
void main() {
   TexCoords = textureIn;
   gl_Position = matrix * position;
}

Фрагментный шейдер:

#version 410 core
varying vec3 TexCoords;
uniform samplerCube mytexture;
void main() {
   gl_FragColor = texture(mytexture, TexCoords);
}

Код, который я использую для рендеринга:

void Player::SetupScene() {
this->m_sceneVertexCount = 36;
float skyboxVertices[] = {
    // positions          

    // Back
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,
    -1.0f, -1.0f, -1.0f,
    1.0f, -1.0f, -1.0f,
    1.0f, -1.0f, -1.0f,
    1.0f,  1.0f, -1.0f,
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,

    // Left
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,
    -1.0f, -1.0f, -1.0f,
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,
    -1.0f,  1.0f,  1.0f,
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,

    // Right
    1.0f, -1.0f, -1.0f,
    1.0f, -1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f, -1.0f,
    1.0f, -1.0f, -1.0f,

    // Front
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,
    -1.0f,  1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f,  1.0f,
    1.0f, -1.0f,  1.0f,
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,

    // Top
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,
    1.0f,  1.0f, -1.0f,
    1.0f,  1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f,  1.0f,
    -1.0f,  1.0f,  1.0f,
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,

    // Bottom
    -1.0f, -1.0f, -1.0f,
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,
    1.0f, -1.0f, -1.0f,
    1.0f, -1.0f, -1.0f,
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,
    1.0f, -1.0f,  1.0f
};

float skyboxTextures[] = {
    // positions          

    // Back
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,
    -1.0f, -1.0f, -1.0f,
    1.0f, -1.0f, -1.0f,
    1.0f, -1.0f, -1.0f,
    1.0f,  1.0f, -1.0f,
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,

    // Left
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,
    -1.0f, -1.0f, -1.0f,
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,
    -1.0f,  1.0f,  1.0f,
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,

    // Right
    1.0f, -1.0f, -1.0f,
    1.0f, -1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f, -1.0f,
    1.0f, -1.0f, -1.0f,

    // Front
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,
    -1.0f,  1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f,  1.0f,
    1.0f, -1.0f,  1.0f,
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,

    // Top
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,
    1.0f,  1.0f, -1.0f,
    1.0f,  1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f,  1.0f,
    -1.0f,  1.0f,  1.0f,
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,

    // Bottom
    -1.0f, -1.0f, -1.0f,
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,
    1.0f, -1.0f, -1.0f,
    1.0f, -1.0f, -1.0f,
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,
    1.0f, -1.0f,  1.0f
};

glGenVertexArrays(1, &m_SceneVAO);
glBindVertexArray(m_SceneVAO);

glGenBuffers(1, &m_sceneVertBuffer);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_sceneVertBuffer);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(skyboxVertices), &skyboxVertices, GL_STATIC_DRAW);
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void *)0);

glGenBuffers(1, &m_sceneTexBuffer);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, m_sceneTexBuffer);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(skyboxTextures), &skyboxTextures, GL_STATIC_DRAW);
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void *)0);
glBindVertexArray(0);
}

void Player::SetupTexture(unsigned char *textureData) {


     int width = frameWidth / 3;


    glPixelStorei(GL_UNPACK_ROW_LENGTH, frameWidth);

    glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, m_sceneTextureID);

    // Render left face
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, 0);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, 0);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_Z, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

    // Render front face
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, 0);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, width);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_X, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);


    // Render right face 
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, 0);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, width * 2);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_Z, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

    // Render bottom face
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, width);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, 0);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_Y, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

    // Rotate the back face 90 degrees counter clockwise 
    uint8_t *start = textureData + rowLength * height * 3 + width * 3;

    for (int j = 0; j < height; j++) {
        for (int i = 0; i < width; i++) {
            m_pRightFaceBuffer[((width - 1 - i) * width + j) * 3 + 0] = *(start + i * 3 + 0);
            m_pRightFaceBuffer[((width - 1 - i) * width + j) * 3 + 1] = *(start + i * 3 + 1);
            m_pRightFaceBuffer[((width - 1 - i) * width + j) * 3 + 2] = *(start + i * 3 + 2);
        }
        start += rowLength * 3;
    }

    glPixelStorei(GL_UNPACK_ROW_LENGTH, width);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, 0);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, 0);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, m_pRightFaceBuffer);

    // Rotate the bottom face 180 degrees counter clockwise
    start = textureData + rowLength * height * 3 + width * 2 * 3;
    for (int j = 0; j < height; j++) {
        for (int i = 0; i < width; i++) {
            m_pUpFaceBuffer[((height - 1 - j)*width + (width - i)) * 3 + 0] = *(start + (i) * 3);
            m_pUpFaceBuffer[((height - 1 - j)*width + (width - i)) * 3 + 1] = *(start + (i) * 3 + 1);
            m_pUpFaceBuffer[((height - 1 - j)*width + (width - i)) * 3 + 2] = *(start + (i) * 3 + 2);
        }
        start += rowLength * 3;
    }

    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, 0);
    glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, 0);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_Y, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, m_pUpFaceBuffer);

}

Координата, которую я использую для построения карты куба:

Answer 1

Вы можете напрямую указать стороны кубической карты с помощью glTexImage2D:

glPixelStorei(GL_UNPACK_ROW_LENGTH, frameWidth);

// Render left face
[...]

// Render front face
[...]

// Render right face 
[...]

// Render bottom face
[...]

// Render back face
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, width);
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, width);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

// Render top face
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, width);
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, width*2);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_Y, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

Но вам нужно изменить координаты текстуры для правой и верхней сторон.Обратите внимание, что вы испортили отображение сторон карты куба на стороны куба, но в любом случае это работает:

float skyboxTextures[] = {
    // positions          

    // Back
    // [...]

    // Left
    // [...]

    // Right
    1.0f, -1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f, -1.0f,
    1.0f,  1.0f, -1.0f,
    1.0f, -1.0f, -1.0f,
    1.0f, -1.0f,  1.0f,

    // Front
    // [...]

    // Top
     1.0f,  1.0f,  1.0f,
    -1.0f,  1.0f,  1.0f,
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,
     1.0f,  1.0f, -1.0f,
     1.0f,  1.0f,  1.0f,

    // Bottom
    // [...]
};

Смотрите результат:

---

Поскольку отображение сторон, кажется, испорчено, я бы предпочел загружать стороны следующим образом:

glPixelStorei(GL_UNPACK_ROW_LENGTH, frameWidth);

// Render back face
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, width);
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, width);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_Z, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

// Render left face
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, 0);
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, 0);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_X, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

// Render right face 
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, 0);
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, width * 2);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

// Render front face
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, 0);
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, width);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_Z, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

// Render top face
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, width);
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, width*2);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_Y, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

// Render bottom face
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_ROWS, width);
glPixelStorei(GL_UNPACK_SKIP_PIXELS, 0);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_Y, 0, GL_RGB, width, width, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, textureData);

и использовать следующие текстурные координаты:

float skyboxTextures[] = {
    // positions          

    // Back
    -1.0f, -1.0f, -1.0f,
     1.0f, -1.0f, -1.0f,
     1.0f,  1.0f, -1.0f,
     1.0f,  1.0f, -1.0f,
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,
    -1.0f, -1.0f, -1.0f,

    // Left
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,
    -1.0f, -1.0f, -1.0f,
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,
    -1.0f,  1.0f,  1.0f,
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,

    // Right
    1.0f, -1.0f, -1.0f,
    1.0f, -1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f,  1.0f,
    1.0f,  1.0f, -1.0f,
    1.0f, -1.0f, -1.0f,

    // Front
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,
    -1.0f,  1.0f,  1.0f,
     1.0f,  1.0f,  1.0f,
     1.0f,  1.0f,  1.0f,
     1.0f, -1.0f,  1.0f,
    -1.0f, -1.0f,  1.0f,

    // Top
    -1.0f,  1.0f,  1.0f,
    -1.0f,  1.0f, -1.0f,
     1.0f,  1.0f, -1.0f,
     1.0f,  1.0f, -1.0f,
     1.0f,  1.0f,  1.0f,
    -1.0f,  1.0f,  1.0f,

    // Bottom
     1.0f, -1.0f, -1.0f,
    -1.0f, -1.0f, -1.0f,
     1.0f, -1.0f,  1.0f,
     1.0f, -1.0f,  1.0f,
    -1.0f, -1.0f, -1.0f,
    -1.0f, -1.0f,  1.0f
};

Но обратите внимание, что оси y и z по-прежнему меняются местами.Я предполагаю, что это потому, что вектор космического пространства вверх в вашей сцене равен (0, 1, 0).