封装Renderer，纹理

今天开始写Renderer类，在这个类中，我们会写一个Draw方法，它会接收实际要绘制的数据。我们需要考虑这个类应该是static或者是一个单例之类的，这取决于我们如何去使用它，这里我们不用static也不用单例模式，把它当作一个普通的类来处理。

首先添加一个Draw函数，参数需要顶点数组、索引缓冲区和着色器，这里顶点数组已经绑定了顶点缓冲区，所以不需要顶点缓冲区。还添加了一个Clear函数，将glClear封装进来。

VertexBufferLayout.h中包含了Renderer.h，Renderer.h中包含了VertexArray.h，而VertexArray.h中又包含了VertexBufferLayout.h，这相当于Renderer.h和VertexBufferLayout.h互相包含了，像是进入了一个无限循环的包含。

我们只需要在VertexArray.h将VertexBufferLayout.h的包含删除，直接声明这个类，然后在cpp文件中包含这个类的头文件

材质基本上就是一个着色器加上一系列数据，包括所有的统一变量，不管是特殊的统一变量还是每个对象都有的统一变量， 当我们把材质传递给渲染器时，渲染器就会绑定材质，意味着它会绑定着色器，设置它所需的所有统一变量，然后根据索引绘制。目前我们想修改一个着色器的统一变量，只能自己手动完成，这有点烦人，我们之后会接触到材质。无论如何，Renderer类的方法相当多，我们现在有一个类了，随着我们实际需要渲染的东西越来越多，可以持续往里面添加东西。

纹理，简单来说我们可以把它看作是我们在渲染时可以使用的一个图像，我们可以在电脑中创建任何图像文件，然后把它上传到我们的显存中，然后在我们的着色器中使用它来绘制我们正在做的任何东西，这可能就像我们在OpenGL程序中画一个矩形一样简单，但也可能是更复杂的东西，就比如使用预先计算好的数学值，将其融入到我们的纹理中，然后在着色器中对它们进行采样，这样我们可以做一些很酷的效果，但现在，我们只在OpenGL中获取到计算机上图像然后绘制出来。

我们先把电脑上的图像文件上传过来，让它可以在着色器中进行采样，然后把它绘制在屏幕上。第一步，我们需要将图像加载到CPU内存中，我们要使用stb_image库来来加载图像文件，我们会给它一个文件路径，他会给我们一个指向RGBA像素缓冲区的指针，我们会拿到这个像素数组，把这些数据作为纹理发送到GPU，着色器读取这个纹理，在绘制时，片段着色器就会从纹理内存中读取并计算出每个像素应该是什么，构成那个纹理每部分的颜色是什么。

我们下载stb_image头文件，将它加入我们的工程，并另创建一个新的C++文件，输入以下代码并编译就可以了

OpenGL中有很多插槽(slot)可以绑定纹理，在Windows上，一般显卡会有32个纹理插槽，而移动设备上一般是8个，这取决于显卡以及它们的OpenGL实现。

创建Texture类

首先用stbi_set_flip_vertically_on_load垂直翻转我们的纹理，因为OpenGL扫描我们的纹理像素是从左下角开始的，而通常当我们加载图像时，存储是从图像的顶部到底部的，所以实际上我们需要在加载时翻转它，不过这取决于我们的纹理格式，这里是PNG或者JPG ，那么我们需要翻转它。

我们就有了在这个LocalBuffer中所有的纹理，然后就可以设置纹理参数，

GL_TEXTURE_MIN_FILTER是缩小过滤器，如果我们在一个比实际的纹理更小的区域上渲染纹理，那么需要将纹理缩小

GL_TEXTURE_MAG_FILTER是放大过滤器，如果我们在一个比实际的纹理更大的区域上渲染纹理，那么需要将纹理放大

GL_TEXTURE_WRAP_S是嵌入模式（环绕模式），S指水平环绕，

glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA8, m_Width, m_Heigh, m_LocalBuffer)这里GL_RGBA是我们希望OpenGL处理数据的方式，内部格式与格式是不一样的，内部格式是OpenGL存储纹理数据的方式，而格式是纹理数据，是我们提供给OpenGL的数据格式，这里就是m_LocalBuffer的格式。最后一个参数指定像素，如果我们还没准备好数据就可以在这里传递一个空指针或者0。

这样就加载好了纹理，接下来要告诉Shader如何采样纹理， 所以我们要更新顶点数据，将纹理坐标添加进去，并且在绑定顶点缓冲区时将参数做相应的调整

接着我们需要在顶点着色器中添加纹理及其坐标，使其能够接受顶点坐标为一个顶点属性，并把纹理坐标传给片段着色器，片段着色器可以通过sampler（采样器）来访问纹理对象，sampler以纹理类型作为后缀，这里因为是2D的图片，所以我们声明一个uniform sampler2D，通过GLSL内建的texture函数来采样纹理的颜色，第一个参数是纹理采样器，第二个参数是对应的纹理坐标。texture函数会使用之前设置的纹理参数对相应的颜色值进行采样。这个片段着色器的输出就是纹理的（插值）纹理坐标上的(过滤后的)颜色。

最后在调用glDrawElements之前绑定纹理，就完成了把纹理赋值给采样器的工作，最后运行就能将图片输出