我見(jiàn)過(guò)很多人在游戲開(kāi)發(fā)論壇或其它地方詢問(wèn)關(guān)于TGA讀取的問(wèn)題。接下來(lái)的程序及注釋將會(huì)向你展示如何讀取未壓縮的TGA文件和RLE壓縮的文件。這個(gè)詳細(xì)的教程適合于OpenGL，但是我計(jì)劃改進(jìn)它使其在將來(lái)更具普遍性。
我們將從兩個(gè)頭文件開(kāi)始。第一個(gè)文件控制紋理結(jié)構(gòu)，在第二個(gè)里，結(jié)構(gòu)和變量將為程序讀取所用。
就像每個(gè)頭文件那樣，我們需要一些包含保護(hù)措施以防止文件被重復(fù)包含。
在文件的頂部加入這樣幾行程序：
#ifndef __TEXTURE_H__ // 看看此頭文件是否已經(jīng)被包含
#define __TEXTURE_H__ // 如果沒(méi)有，定義它
然后滾動(dòng)到程序底部并添加：
#endif // __TEXTURE_H__ 結(jié)束包含保護(hù)
這三行程序防止此文件被重復(fù)包含。文件中剩下的代碼將處于這頭兩行和這最后一行之間。
在這個(gè)頭文件中，我們將要加入完成每件工作所需的標(biāo)準(zhǔn)頭文件。在#define __TGA_H__后添加如下幾行：
#pragma comment(lib, "OpenGL32.lib") // 鏈接 Opengl32.lib
#include <windows.h> // 標(biāo)準(zhǔn)Windows頭文件
#include <stdio.h> // 標(biāo)準(zhǔn)文件I/O頭文件
#include <gl\gl.h> // 標(biāo)準(zhǔn)OpenGL頭文件
第一個(gè)頭文件是標(biāo)準(zhǔn)Windows頭文件，第二個(gè)是為我們稍后的文件I/O所準(zhǔn)備的，第三個(gè)是OpenGL32.lib所需的標(biāo)準(zhǔn)OpenGL頭文件。
我們將需要一塊空間存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)以及OpenGL生成紋理所需的類型。我們將要用到以下結(jié)構(gòu)：
typedef struct
{
GLubyte* imageData; // 控制整個(gè)圖像的顏色值
GLuint bpp; // 控制單位像素的bit數(shù)
GLuint width; // 整個(gè)圖像的寬度
GLuint height; // 整個(gè)圖像的高度
GLuint texID; // 使用glBindTexture所需的紋理ID.
GLuint type; // 描述存儲(chǔ)在*ImageData中的數(shù)據(jù)(GL_RGB Or GL_RGBA)
} Texture;
現(xiàn)在說(shuō)說(shuō)其它的，更長(zhǎng)的頭文件。同樣我們需要一些包含保護(hù)措施，這和上述最后一個(gè)是一樣的。
接下來(lái)，看看另外兩個(gè)結(jié)構(gòu)，它們將在處理TGA文件的過(guò)程中使用。
typedef struct
{
GLubyte Header[12]; // 文件頭決定文件類型
} TGAHeader;
typedef struct
{
GLubyte header[6]; // 控制前6個(gè)字節(jié)
GLuint bytesPerPixel; // 每像素的字節(jié)數(shù) (3 或 4)
GLuint imageSize; // 控制存儲(chǔ)圖像所需的內(nèi)存空間
GLuint type; // 圖像類型 GL_RGB 或 GL_RGBA
GLuint Height; // 圖像的高度
GLuint Width; // 圖像寬度
GLuint Bpp; // 每像素的比特?cái)?shù) (24 或 32)
} TGA;
現(xiàn)在我們聲明那兩個(gè)結(jié)構(gòu)的一些實(shí)例，那樣我們可以在程序中使用它們。
TGAHeader tgaheader; // 用來(lái)存儲(chǔ)我們的文件頭
TGA tga; // 用來(lái)存儲(chǔ)文件信息
我們需要定義一對(duì)文件頭，那樣我們能夠告訴程序什么類型的文件頭處于有效的圖像上。如果是未壓縮的TGA圖像，前12字節(jié)將會(huì)是0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0，如果是RLE壓縮的，則是0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0。這兩個(gè)值允許我們檢查正在讀取的文件是否有效。
// 未壓縮的TGA頭
GLubyte uTGAcompare[12] = {0,0, 2,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
// 壓縮的TGA頭
GLubyte cTGAcompare[12] = {0,0,10,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
最后，我們聲明兩個(gè)函數(shù)用于讀取過(guò)程。
// 讀取一個(gè)未壓縮的文件
bool LoadUncompressedTGA(Texture *, char *, FILE *);
// 讀取一個(gè)壓縮的文件
bool LoadCompressedTGA(Texture *, char *, FILE *);
現(xiàn)在，回到cpp文件，和程序中真正首當(dāng)其沖部分，我將會(huì)省去一些錯(cuò)誤消息處理代碼并且使教程更短、更具可讀性。你可以參看教程包含的文件（在文章的尾部有鏈接）。
馬上，我們就可以在文件開(kāi)頭包含我們剛剛建立的頭文件。
#include "tga.h" // 包含我們剛剛建立的頭文件
不我們不需要包含其它任何文件了，因?yàn)槲覀円呀?jīng)在自己剛剛完成的頭文件中包含他們了。
接下來(lái)，我們要做的事情是看看第一個(gè)函數(shù)，名為L(zhǎng)oadTGA(…)。
// 讀取一個(gè)TGA文件!
bool LoadTGA(Texture * texture, char * filename)
{
它有兩個(gè)參數(shù)。前者是一個(gè)指向紋理結(jié)構(gòu)的指針，你必須在你的代碼中聲明它（見(jiàn)包含的例子）。后者是一個(gè)字符串，它告訴計(jì)算機(jī)在哪里去找你的紋理文件。
函數(shù)的前兩行聲明了一個(gè)文件指針，然后打開(kāi)由“filename”參數(shù)指定的文件，它由函數(shù)的第二個(gè)指針傳遞進(jìn)去。
FILE * fTGA; // 聲明文件指針
fTGA = fopen(filename, "rb"); // 以讀模式打開(kāi)文件
接下來(lái)的幾行檢查指定的文件是否已經(jīng)正確地打開(kāi)。
if(fTGA == NULL) // 如果此處有錯(cuò)誤
{
...Error code...
return false; // 返回 False
}
下一步，我們嘗試讀取文件的首12個(gè)字節(jié)的內(nèi)容并且將它們存儲(chǔ)在我們的TGAHeader結(jié)構(gòu)中，這樣，我們得以檢查文件類型。如果fread失敗，則關(guān)閉文件，顯示一個(gè)錯(cuò)誤，并且函數(shù)返回false。
if(fread(&tgaheader, sizeof(TGAHeader), 1, fTGA) == 0)
{
...Error code here...
return false; // 如果失敗則返回 False
}
接著，通過(guò)我們用辛苦編的程序剛讀取的頭，我們繼續(xù)嘗試確定文件類型。這可以告訴我們它是壓縮的、未壓縮甚至是錯(cuò)誤的文件類型。為了達(dá)到這個(gè)目的，我們將會(huì)使用memcmp(…)函數(shù)。
// 如果文件頭附合未壓縮的文件頭格式
if(memcmp(uTGAcompare, &tgaheader, sizeof(tgaheader)) == 0)
{
// 讀取未壓縮的TGA文件
LoadUncompressedTGA(texture, filename, fTGA);
}
// 如果文件頭附合壓縮的文件頭格式
else if(memcmp(cTGAcompare, &tgaheader, sizeof(tgaheader)) == 0)
{
// 讀取壓縮的TGA格式
LoadCompressedTGA(texture, filename, fTGA);
}
else // 如果任一個(gè)都不符合
{
...Error code here...
return false; // 返回 False
}
我們將要開(kāi)始讀取一個(gè)未壓縮格式文件的章節(jié)。
下面開(kāi)始我們要做的第一件事，像往常一樣，是函數(shù)頭。
//讀取未壓縮的TGA文件
bool LoadUncompressedTGA(Texture * texture, char * filename, FILE * fTGA)
{
這個(gè)函數(shù)有3個(gè)參數(shù)。頭兩個(gè)和LoadTGA中的一樣，僅僅是簡(jiǎn)單的傳遞。第三個(gè)是來(lái)自前一個(gè)函數(shù)中的文件指針，因此我們沒(méi)有丟失我們的空間。
接下來(lái)我們?cè)囍購(gòu)奈募凶x取6個(gè)字節(jié)的內(nèi)容，并且存儲(chǔ)在tga.header中。如果他失敗了，我們運(yùn)行一些錯(cuò)誤處理代碼，并且返回false。
// 嘗試?yán)^續(xù)讀取6個(gè)字節(jié)的內(nèi)容
if(fread(tga.header, sizeof(tga.header), 1, fTGA) == 0)
{
...Error code here...
return false; // 返回 False
}
現(xiàn)在我們有了計(jì)算圖像的高度、寬度和BPP的全部信息。我們?cè)诩y理和本地結(jié)構(gòu)中都將存儲(chǔ)它。
texture->width = tga.header[1] * 256 + tga.header[0]; // 計(jì)算高度
texture->height = tga.header[3] * 256 + tga.header[2]; // 計(jì)算寬度
texture->bpp = tga.header[4]; // 計(jì)算BPP
tga.Width = texture->width; // 拷貝Width到本地結(jié)構(gòu)中去
tga.Height = texture->height; // 拷貝Height到本地結(jié)構(gòu)中去
tga.Bpp = texture->bpp; // 拷貝Bpp到本地結(jié)構(gòu)中去
現(xiàn)在，我們需要確認(rèn)高度和寬度至少為1個(gè)像素，并且bpp是24或32。如果這些值中的任何一個(gè)超出了它們的界限，我們將再一次顯示一個(gè)錯(cuò)誤，關(guān)閉文件，并且離開(kāi)此函數(shù)。
// 確認(rèn)所有的信息都是有效的
if((texture->width <= 0) || (texture->height <= 0) || ((texture->bpp != 24) && (texture->bpp !=32)))
{
...Error code here...
return false; // 返回 False
}
接下來(lái)我們?cè)O(shè)置圖像的類型。24 bit圖像是GL_RGB，32 bit 圖像是GL_RGBA
if(texture->bpp == 24) // 是24 bit圖像嗎？
{
texture->type = GL_RGB; //如果是，設(shè)置類型為GL_RGB
}
else // 如果不是24bit,則必是32bit
{
texture->type = GL_RGBA; //這樣設(shè)置類型為GL_RGBA
}
現(xiàn)在我們計(jì)算每像素的字節(jié)數(shù)和總共的圖像數(shù)據(jù)。
tga.bytesPerPixel = (tga.Bpp / 8); // 計(jì)算BPP
// 計(jì)算存儲(chǔ)圖像所需的內(nèi)存
tga.imageSize = (tga.bytesPerPixel * tga.Width * tga.Height);
我們需要一些空間去存儲(chǔ)整個(gè)圖像數(shù)據(jù)，因此我們將要使用malloc分配正確的內(nèi)存數(shù)量
然后我們確認(rèn)內(nèi)存已經(jīng)分配，并且它不是NULL。如果出現(xiàn)了錯(cuò)誤，則運(yùn)行錯(cuò)誤處理代碼。
// 分配內(nèi)存
texture->imageData = (GLubyte *)malloc(tga.imageSize);
if(texture->imageData == NULL) // 確認(rèn)已經(jīng)分配成功
{
...Error code here...
return false; // 確認(rèn)已經(jīng)分配成功
}
這里我們嘗試讀取所有的圖像數(shù)據(jù)。如果不能，我們將再次觸發(fā)錯(cuò)誤處理代碼。
// 嘗試讀取所有圖像數(shù)據(jù)
if(fread(texture->imageData, 1, tga.imageSize, fTGA) != tga.imageSize)
{
...Error code here...
return false; // 如果不能，返回false
}
TGA文件用逆OpenGL需求順序的方式存儲(chǔ)圖像，因此我們必須將格式從BGR到RGB。為了達(dá)到這一點(diǎn)，我們交換每個(gè)像素的第一個(gè)和第三個(gè)字節(jié)的內(nèi)容。
Steve Thomas補(bǔ)充：我已經(jīng)編寫(xiě)了能稍微更快速讀取TGA文件的代碼。它涉及到僅用3個(gè)二進(jìn)制操作將BGR轉(zhuǎn)換到RGB的方法。
然后我們關(guān)閉文件，并且成功退出函數(shù)。
// 開(kāi)始循環(huán)
for(GLuint cswap = 0; cswap < (int)tga.imageSize; cswap += tga.bytesPerPixel)
{
// 第一字節(jié) XOR第三字節(jié)XOR 第一字節(jié) XOR 第三字節(jié)
texture->imageData[cswap] ^= texture->imageData[cswap+2] ^=
texture->imageData[cswap] ^= texture->imageData[cswap+2];
}
fclose(fTGA); // 關(guān)閉文件
return true; // 返回成功
}
以上是讀取未壓縮型TGA文件的方法。讀取RLE壓縮型文件的步驟稍微難一點(diǎn)。我們像平時(shí)一樣讀取文件頭并且收集高度／寬度／色彩深度，這和讀取未壓縮版本是一致的。
bool LoadCompressedTGA(Texture * texture, char * filename, FILE * fTGA)
{
if(fread(tga.header, sizeof(tga.header), 1, fTGA) == 0)
{
...Error code here...
}
texture->width = tga.header[1] * 256 + tga.header[0];
texture->height = tga.header[3] * 256 + tga.header[2];
texture->bpp = tga.header[4];
tga.Width = texture->width;
tga.Height = texture->height;
tga.Bpp = texture->bpp;
if((texture->width <= 0) || (texture->height <= 0) || ((texture->bpp != 24) && (texture->bpp !=32)))
{
...Error code here...
} }
tga.bytesPerPixel = (tga.Bpp / 8);
tga.imageSize = (tga.bytesPerPixel * tga.Width * tga.Height);
現(xiàn)在我們需要分配存儲(chǔ)圖像所需的空間，這是為我們解壓縮之后準(zhǔn)備的，我們將使用malloc。如果內(nèi)存分配失敗，運(yùn)行錯(cuò)誤處理代碼，并且返回false。
// 分配存儲(chǔ)圖像所需的內(nèi)存空間
texture->imageData = (GLubyte *)malloc(tga.imageSize);
if(texture->imageData == NULL) // 如果不能分配內(nèi)存
{
...Error code here...
return false; // 返回 False
}
下一步我們需要決定組成圖像的像素?cái)?shù)。我們將它存儲(chǔ)在變量“pixelcount”中。
我們也需要存儲(chǔ)當(dāng)前所處的像素，以及我們正在寫(xiě)入的圖像數(shù)據(jù)的字節(jié)，這樣避免溢出寫(xiě)入過(guò)多的舊數(shù)據(jù)。
我們將要分配足夠的內(nèi)存來(lái)存儲(chǔ)一個(gè)像素。
GLuint pixelcount = tga.Height * tga.Width; // 圖像中的像素?cái)?shù)
GLuint currentpixel = 0; // 當(dāng)前正在讀取的像素
GLuint currentbyte = 0; // 當(dāng)前正在向圖像中寫(xiě)入的像素
// 一個(gè)像素的存儲(chǔ)空間
GLubyte * colorbuffer = (GLubyte *)malloc(tga.bytesPerPixel);
接下來(lái)我們將要進(jìn)行一個(gè)大循環(huán)。
讓我們將它分解為更多可管理的塊。
首先我們聲明一個(gè)變量來(lái)存儲(chǔ)“塊”頭。塊頭指示接下來(lái)的段是RLE還是RAW，它的長(zhǎng)度是多少。如果一字節(jié)頭小于等于127，則它是一個(gè)RAW頭。頭的值是顏色數(shù)，是負(fù)數(shù)，在我們處理其它頭字節(jié)之前，我們先讀取它并且拷貝到內(nèi)存中。這樣我們將我們得到的值加1，然后讀取大量像素并且將它們拷貝到ImageData中，就像我們處理未壓縮型圖像一樣。如果頭大于127，那么它是下一個(gè)像素值隨后將要重復(fù)的次數(shù)。要獲取實(shí)際重復(fù)的數(shù)量，我們將它減去127以除去1bit的的頭標(biāo)示符。然后我們讀取下一個(gè)像素并且依照上述次數(shù)連續(xù)拷貝它到內(nèi)存中。
do // 開(kāi)始循環(huán)
{
GLubyte chunkheader = 0; // 存儲(chǔ)Id塊值的變量
if(fread(&chunkheader, sizeof(GLubyte), 1, fTGA) == 0) // 嘗試讀取塊的頭
{
...Error code...
return false; // If It Fails, Return False
}
接下來(lái)我們將要看看它是否是RAW頭。如果是，我們需要將此變量的值加1以獲取緊隨頭之后的像素總數(shù)。
if(chunkheader < 128) // 如果是RAW塊
{
chunkheader++; // 變量值加1以獲取RAW像素的總數(shù)
我們開(kāi)啟另一個(gè)循環(huán)讀取所有的顏色信息。它將會(huì)循環(huán)塊頭中指定的次數(shù)，并且每次循環(huán)讀取和存儲(chǔ)一個(gè)像素。
首先，我們讀取并檢驗(yàn)像素?cái)?shù)據(jù)。單個(gè)像素的數(shù)據(jù)將被存儲(chǔ)在colorbuffer變量中。然后我們將檢查它是否為RAW頭。如果是，我們需要添加一個(gè)到變量之中以獲取頭之后的像素總數(shù)。
// 開(kāi)始像素讀取循環(huán)
for(short counter = 0; counter < chunkheader; counter++)
{
// 嘗試讀取一個(gè)像素
if(fread(colorbuffer, 1, tga.bytesPerPixel, fTGA) != tga.bytesPerPixel)
{
...Error code...
return false; // 如果失敗，返回false
}
我們循環(huán)中的下一步將要獲取存儲(chǔ)在colorbuffer中的顏色值并且將其寫(xiě)入稍后將要使用的imageData變量中。在這個(gè)過(guò)程中，數(shù)據(jù)格式將會(huì)由BGR翻轉(zhuǎn)為RGB或由BGRA轉(zhuǎn)換為RGBA，具體情況取決于每像素的比特?cái)?shù)。當(dāng)我們完成任務(wù)后我們?cè)黾赢?dāng)前的字節(jié)和當(dāng)前的像素計(jì)數(shù)器。
texture->imageData[currentbyte] = colorbuffer[2]; // 寫(xiě)“R”字節(jié)
texture->imageData[currentbyte + 1 ] = colorbuffer[1]; //寫(xiě)“G”字節(jié)
texture->imageData[currentbyte + 2 ] = colorbuffer[0]; // 寫(xiě)“B”字節(jié)
if(tga.bytesPerPixel == 4) // 如果是32位圖像...
{
texture->imageData[currentbyte + 3] = colorbuffer[3]; // 寫(xiě)“A”字節(jié)
}
// 依據(jù)每像素的字節(jié)數(shù)增加字節(jié)計(jì)數(shù)器
currentbyte += tga.bytesPerPixel;
currentpixel++; // 像素計(jì)數(shù)器加1
下一段處理描述RLE段的“塊”頭。首先我們將chunkheader減去127來(lái)得到獲取下一個(gè)顏色重復(fù)的次數(shù)。
else // 如果是RLE頭
{
chunkheader -= 127; // 減去127獲得ID Bit的Rid
然后我們嘗試讀取下一個(gè)顏色值。
// 讀取下一個(gè)像素
if(fread(colorbuffer, 1, tga.bytesPerPixel, fTGA) != tga.bytesPerPixel)
{
...Error code...
return false; // 如果失敗，返回false
}
接下來(lái)，我們開(kāi)始循環(huán)拷貝我們多次讀到內(nèi)存中的像素，這由RLE頭中的值規(guī)定。
然后，我們將顏色值拷貝到圖像數(shù)據(jù)中，預(yù)處理R和B的值交換。
隨后，我們?cè)黾赢?dāng)前的字節(jié)數(shù)、當(dāng)前像素，這樣我們?cè)俅螌?xiě)入值時(shí)可以處在正確的位置。
// 開(kāi)始循環(huán)
for(short counter = 0; counter < chunkheader; counter++)
{
// 拷貝“R”字節(jié)
texture->imageData[currentbyte] = colorbuffer[2];
// 拷貝“G”字節(jié)
texture->imageData[currentbyte + 1 ] = colorbuffer[1];
// 拷貝“B”字節(jié)
texture->imageData[currentbyte + 2 ] = colorbuffer[0];
if(tga.bytesPerPixel == 4) // 如果是32位圖像
{
// 拷貝“A”字節(jié)
texture->imageData[currentbyte + 3] = colorbuffer[3];
}
currentbyte += tga.bytesPerPixel; // 增加字節(jié)計(jì)數(shù)器
currentpixel++; // 增加字節(jié)計(jì)數(shù)器
只要仍剩有像素要讀取，我們將會(huì)繼續(xù)主循環(huán)。
最后，我們關(guān)閉文件并返回成功。
while(currentpixel < pixelcount); // 是否有更多的像素要讀取？開(kāi)始循環(huán)直到最后
fclose(fTGA); // 關(guān)閉文件
return true; // 返回成功
}
現(xiàn)在你已經(jīng)為glGenTextures和glBindTexture準(zhǔn)備好了數(shù)據(jù)。我建議你查看Nehe的教程6和24以獲取這些命令的更多信息。那證實(shí)了我先前寫(xiě)的教程的正確性，我不確保的代碼中沒(méi)有錯(cuò)誤，雖然我努力使之不發(fā)生錯(cuò)誤。特別感謝Jeff“Nehe”Molofee寫(xiě)了這個(gè)偉大的教程，以及Trent“ShiningKnight”Polack幫助我修訂這個(gè)教程。如果你發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤、有建議或者注釋，請(qǐng)自由地給我發(fā)Email