SDL2源代碼分析4：紋理（SDL_Texture）

原創 stone-jin 2020-02-25 12:54

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SDL源代碼分析系列文章列表：

SDL2源代碼分析1：初始化（SDL_Init()）

SDL2源代碼分析2：窗口（SDL_Window）

SDL2源代碼分析3：渲染器（SDL_Renderer）

SDL2源代碼分析4：紋理（SDL_Texture）

SDL2源代碼分析5：更新紋理（SDL_UpdateTexture()）

SDL2源代碼分析6：複製到渲染器（SDL_RenderCopy()）

SDL2源代碼分析7：顯示（SDL_RenderPresent()）

SDL2源代碼分析8：視頻顯示總結

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上一篇文章分析了SDL中創建渲染器的函數SDL_CreateRenderer()。這篇文章繼續分析SDL的源代碼。本文分析SDL的紋理（SDL_Texture）。




SDL播放視頻的代碼流程如下所示。
初始化: 
SDL_Init(): 初始化SDL。 
SDL_CreateWindow(): 創建窗口（Window）。 
SDL_CreateRenderer(): 基於窗口創建渲染器（Render）。 
SDL_CreateTexture(): 創建紋理（Texture）。 
循環渲染數據: 
SDL_UpdateTexture(): 設置紋理的數據。 
SDL_RenderCopy(): 紋理複製給渲染器。 

SDL_RenderPresent(): 顯示。

上篇文章分析了該流程中的第3個函數SDL_CreateRenderer()。本文繼續分析該流程中的第4個函數SDL_CreateTexture()。


SDL_Texture

SDL_Texture結構定義了一個SDL中的紋理。如果直接使用SDL2編譯好的SDK的話，是看不到SDL_Texture的內部結構的。有關它的定義在頭文件中只有一行代碼，如下所示。

[cpp] view plaincopy在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片
  1. /** 
  2.  *  \brief An efficient driver-specific representation of pixel data 
  3.  */  
  4. struct SDL_Texture;  
  5. typedef struct SDL_Texture SDL_Texture;  

在源代碼工程中可以看到SDL_Texture的定義，位於render\SDL_sysrender.h文件中。它的定義如下。

[cpp] view plaincopy在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片
  1. /* Define the SDL texture structure */  
  2. struct SDL_Texture  
  3. {  
  4.     const void *magic;  
  5.     Uint32 format;              /**< The pixel format of the texture */  
  6.     int access;                 /**< SDL_TextureAccess */  
  7.     int w;                      /**< The width of the texture */  
  8.     int h;                      /**< The height of the texture */  
  9.     int modMode;                /**< The texture modulation mode */  
  10.     SDL_BlendMode blendMode;    /**< The texture blend mode */  
  11.     Uint8 r, g, b, a;           /**< Texture modulation values */  
  12.   
  13.   
  14.     SDL_Renderer *renderer;  
  15.   
  16.   
  17.     /* Support for formats not supported directly by the renderer */  
  18.     SDL_Texture *native;  
  19.     SDL_SW_YUVTexture *yuv;  
  20.     void *pixels;  
  21.     int pitch;  
  22.     SDL_Rect locked_rect;  
  23.   
  24.   
  25.     void *driverdata;           /**< Driver specific texture representation */  
  26.   
  27.   
  28.     SDL_Texture *prev;  
  29.     SDL_Texture *next;  
  30. };  

可以看出其中包含了一個“紋理”所具備的各種屬性。下面來看看如何創建這個SDL_Texture。

SDL_CreateTexture()

函數簡介

使用SDL_CreateTexture()基於渲染器創建一個紋理。SDL_CreateTexture()的原型如下。
[cpp] view plaincopy在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片
  1. SDL_Texture * SDLCALL SDL_CreateTexture(SDL_Renderer * renderer,  
  2.                                                         Uint32 format,  
  3.                                                         int access, int w,  
  4.                                                         int h);  

參數的含義如下。

renderer：目標渲染器。

format ：紋理的格式。後面會詳述。

access ：可以取以下值（定義位於SDL_TextureAccess中）

    SDL_TEXTUREACCESS_STATIC ：變化極少
    SDL_TEXTUREACCESS_STREAMING ：變化頻繁

    SDL_TEXTUREACCESS_TARGET ：暫時沒有理解

w ：紋理的寬

h ：紋理的高

創建成功則返回紋理的ID，失敗返回0。


函數調用關係圖

SDL_ CreateTexture ()關鍵函數的調用關係可以用下圖表示。

 

上面的圖片不太清晰，更清晰的圖片上傳到了相冊裏面：

http://my.csdn.net/leixiaohua1020/album/detail/1793543

把相冊裏面的圖片保存下來就可以得到清晰的圖片了。


源代碼分析

SDL_CreateTexture()的源代碼位於render\SDL_render.c中。如下所示。

[cpp] view plaincopy在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片
  1. SDL_Texture * SDL_CreateTexture(SDL_Renderer * renderer, Uint32 format, int access, int w, int h)  
  2. {  
  3.     SDL_Texture *texture;  
  4.   
  5.   
  6.     CHECK_RENDERER_MAGIC(renderer, NULL);  
  7.   
  8.   
  9.     if (!format) {  
  10.         format = renderer->info.texture_formats[0];  
  11.     }  
  12.     if (SDL_ISPIXELFORMAT_INDEXED(format)) {  
  13.         SDL_SetError("Palettized textures are not supported");  
  14.         return NULL;  
  15.     }  
  16.     if (w <= 0 || h <= 0) {  
  17.         SDL_SetError("Texture dimensions can't be 0");  
  18.         return NULL;  
  19.     }  
  20.     if ((renderer->info.max_texture_width && w > renderer->info.max_texture_width) ||  
  21.         (renderer->info.max_texture_height && h > renderer->info.max_texture_height)) {  
  22.         SDL_SetError("Texture dimensions are limited to %dx%d", renderer->info.max_texture_width, renderer->info.max_texture_height);  
  23.         return NULL;  
  24.     }  
  25.     texture = (SDL_Texture *) SDL_calloc(1, sizeof(*texture));  
  26.     if (!texture) {  
  27.         SDL_OutOfMemory();  
  28.         return NULL;  
  29.     }  
  30.     texture->magic = &texture_magic;  
  31.     texture->format = format;  
  32.     texture->access = access;  
  33.     texture->w = w;  
  34.     texture->h = h;  
  35.     texture->r = 255;  
  36.     texture->g = 255;  
  37.     texture->b = 255;  
  38.     texture->a = 255;  
  39.     texture->renderer = renderer;  
  40.     texture->next = renderer->textures;  
  41.     if (renderer->textures) {  
  42.         renderer->textures->prev = texture;  
  43.     }  
  44.     renderer->textures = texture;  
  45.   
  46.   
  47.     if (IsSupportedFormat(renderer, format)) {  
  48.         if (renderer->CreateTexture(renderer, texture) < 0) {  
  49.             SDL_DestroyTexture(texture);  
  50.             return 0;  
  51.         }  
  52.     } else {  
  53.         texture->native = SDL_CreateTexture(renderer,  
  54.                                 GetClosestSupportedFormat(renderer, format),  
  55.                                 access, w, h);  
  56.         if (!texture->native) {  
  57.             SDL_DestroyTexture(texture);  
  58.             return NULL;  
  59.         }  
  60.   
  61.   
  62.         /* Swap textures to have texture before texture->native in the list */  
  63.         texture->native->next = texture->next;  
  64.         if (texture->native->next) {  
  65.             texture->native->next->prev = texture->native;  
  66.         }  
  67.         texture->prev = texture->native->prev;  
  68.         if (texture->prev) {  
  69.             texture->prev->next = texture;  
  70.         }  
  71.         texture->native->prev = texture;  
  72.         texture->next = texture->native;  
  73.         renderer->textures = texture;  
  74.   
  75.   
  76.         if (SDL_ISPIXELFORMAT_FOURCC(texture->format)) {  
  77.             texture->yuv = SDL_SW_CreateYUVTexture(format, w, h);  
  78.             if (!texture->yuv) {  
  79.                 SDL_DestroyTexture(texture);  
  80.                 return NULL;  
  81.             }  
  82.         } else if (access == SDL_TEXTUREACCESS_STREAMING) {  
  83.             /* The pitch is 4 byte aligned */  
  84.             texture->pitch = (((w * SDL_BYTESPERPIXEL(format)) + 3) & ~3);  
  85.             texture->pixels = SDL_calloc(1, texture->pitch * h);  
  86.             if (!texture->pixels) {  
  87.                 SDL_DestroyTexture(texture);  
  88.                 return NULL;  
  89.             }  
  90.         }  
  91.     }  
  92.     return texture;  
  93. }  

從源代碼中可以看出，SDL_CreateTexture()的大致流程如下。

1. 檢查輸入參數的合理性。例如像素格式是否支持，寬和高是否小於等於0等等。

2. 新建一個SDL_Texture。調用SDL_calloc()（實際上就是calloc()）爲新建的SDL_Texture分配內存。

3. 調用SDL_Render的CreateTexture()方法創建紋理。這一步是整個函數的核心。

下面我們詳細看一下幾種不同的渲染器的CreateTexture()的方法。

1. Direct3D

Direct3D 渲染器中對應CreateTexture()的函數是D3D_CreateTexture()，它的源代碼如下所示（位於render\direct3d\SDL_render_d3d.c）。
[cpp] view plaincopy在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片
  1. static int D3D_CreateTexture(SDL_Renderer * renderer, SDL_Texture * texture)  
  2. {  
  3.     D3D_RenderData *renderdata = (D3D_RenderData *) renderer->driverdata;  
  4.     D3D_TextureData *data;  
  5.     D3DPOOL pool;  
  6.     DWORD usage;  
  7.     HRESULT result;  
  8.   
  9.   
  10.     data = (D3D_TextureData *) SDL_calloc(1, sizeof(*data));  
  11.     if (!data) {  
  12.         return SDL_OutOfMemory();  
  13.     }  
  14.     data->scaleMode = GetScaleQuality();  
  15.   
  16.   
  17.     texture->driverdata = data;  
  18.   
  19.   
  20. #ifdef USE_DYNAMIC_TEXTURE  
  21.     if (texture->access == SDL_TEXTUREACCESS_STREAMING) {  
  22.         pool = D3DPOOL_DEFAULT;  
  23.         usage = D3DUSAGE_DYNAMIC;  
  24.     } else  
  25. #endif  
  26.     if (texture->access == SDL_TEXTUREACCESS_TARGET) {  
  27.         /* D3DPOOL_MANAGED does not work with D3DUSAGE_RENDERTARGET */  
  28.         pool = D3DPOOL_DEFAULT;  
  29.         usage = D3DUSAGE_RENDERTARGET;  
  30.     } else {  
  31.         pool = D3DPOOL_MANAGED;  
  32.         usage = 0;  
  33.     }  
  34.   
  35.   
  36.     result =  
  37.         IDirect3DDevice9_CreateTexture(renderdata->device, texture->w,  
  38.                                        texture->h, 1, usage,  
  39.                                        PixelFormatToD3DFMT(texture->format),  
  40.                                        pool, &data->texture, NULL);  
  41.     if (FAILED(result)) {  
  42.         return D3D_SetError("CreateTexture()", result);  
  43.     }  
  44.   
  45.   
  46.     if (texture->format == SDL_PIXELFORMAT_YV12 ||  
  47.         texture->format == SDL_PIXELFORMAT_IYUV) {  
  48.         data->yuv = SDL_TRUE;  
  49.   
  50.   
  51.         result =  
  52.             IDirect3DDevice9_CreateTexture(renderdata->device, texture->w / 2,  
  53.                                            texture->h / 2, 1, usage,  
  54.                                            PixelFormatToD3DFMT(texture->format),  
  55.                                            pool, &data->utexture, NULL);  
  56.         if (FAILED(result)) {  
  57.             return D3D_SetError("CreateTexture()", result);  
  58.         }  
  59.   
  60.   
  61.         result =  
  62.             IDirect3DDevice9_CreateTexture(renderdata->device, texture->w / 2,  
  63.                                            texture->h / 2, 1, usage,  
  64.                                            PixelFormatToD3DFMT(texture->format),  
  65.                                            pool, &data->vtexture, NULL);  
  66.         if (FAILED(result)) {  
  67.             return D3D_SetError("CreateTexture()", result);  
  68.         }  
  69.     }  
  70.   
  71.   
  72.     return 0;  
  73. }  

從代碼中可以看出，該函數調用了Direct3D的API函數IDirect3DDevice9_CreateTexture()創建了一個紋理。

2. OpenGL

OpenGL渲染器中對應CreateTexture()的函數是GL_CreateTexture ()，它的源代碼如下所示（位於render\opengl\SDL_render_gl.c）。

[cpp] view plaincopy在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片
  1. static int GL_CreateTexture(SDL_Renderer * renderer, SDL_Texture * texture)  
  2. {  
  3.     GL_RenderData *renderdata = (GL_RenderData *) renderer->driverdata;  
  4.     GL_TextureData *data;  
  5.     GLint internalFormat;  
  6.     GLenum format, type;  
  7.     int texture_w, texture_h;  
  8.     GLenum scaleMode;  
  9.   
  10.   
  11.     GL_ActivateRenderer(renderer);  
  12.   
  13.   
  14.     if (!convert_format(renderdata, texture->format, &internalFormat,  
  15.                         &format, &type)) {  
  16.         return SDL_SetError("Texture format %s not supported by OpenGL",  
  17.                             SDL_GetPixelFormatName(texture->format));  
  18.     }  
  19.   
  20.   
  21.     data = (GL_TextureData *) SDL_calloc(1, sizeof(*data));  
  22.     if (!data) {  
  23.         return SDL_OutOfMemory();  
  24.     }  
  25.   
  26.   
  27.     if (texture->access == SDL_TEXTUREACCESS_STREAMING) {  
  28.         size_t size;  
  29.         data->pitch = texture->w * SDL_BYTESPERPIXEL(texture->format);  
  30.         size = texture->h * data->pitch;  
  31.         if (texture->format == SDL_PIXELFORMAT_YV12 ||  
  32.             texture->format == SDL_PIXELFORMAT_IYUV) {  
  33.             /* Need to add size for the U and V planes */  
  34.             size += (2 * (texture->h * data->pitch) / 4);  
  35.         }  
  36.         data->pixels = SDL_calloc(1, size);  
  37.         if (!data->pixels) {  
  38.             SDL_free(data);  
  39.             return SDL_OutOfMemory();  
  40.         }  
  41.     }  
  42.   
  43.   
  44.     if (texture->access == SDL_TEXTUREACCESS_TARGET) {  
  45.         data->fbo = GL_GetFBO(renderdata, texture->w, texture->h);  
  46.     } else {  
  47.         data->fbo = NULL;  
  48.     }  
  49.   
  50.   
  51.     GL_CheckError("", renderer);  
  52.     renderdata->glGenTextures(1, &data->texture);  
  53.     if (GL_CheckError("glGenTexures()", renderer) < 0) {  
  54.         SDL_free(data);  
  55.         return -1;  
  56.     }  
  57.     texture->driverdata = data;  
  58.   
  59.   
  60.     if ((renderdata->GL_ARB_texture_rectangle_supported)  
  61.         /* && texture->access != SDL_TEXTUREACCESS_TARGET */){  
  62.         data->type = GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB;  
  63.         texture_w = texture->w;  
  64.         texture_h = texture->h;  
  65.         data->texw = (GLfloat) texture_w;  
  66.         data->texh = (GLfloat) texture_h;  
  67.     } else {  
  68.         data->type = GL_TEXTURE_2D;  
  69.         texture_w = power_of_2(texture->w);  
  70.         texture_h = power_of_2(texture->h);  
  71.         data->texw = (GLfloat) (texture->w) / texture_w;  
  72.         data->texh = (GLfloat) texture->h / texture_h;  
  73.     }  
  74.   
  75.   
  76.     data->format = format;  
  77.     data->formattype = type;  
  78.     scaleMode = GetScaleQuality();  
  79.     renderdata->glEnable(data->type);  
  80.     renderdata->glBindTexture(data->type, data->texture);  
  81.     renderdata->glTexParameteri(data->type, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, scaleMode);  
  82.     renderdata->glTexParameteri(data->type, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, scaleMode);  
  83.     /* According to the spec, CLAMP_TO_EDGE is the default for TEXTURE_RECTANGLE 
  84.        and setting it causes an INVALID_ENUM error in the latest NVidia drivers. 
  85.     */  
  86.     if (data->type != GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB) {  
  87.         renderdata->glTexParameteri(data->type, GL_TEXTURE_WRAP_S,  
  88.                                     GL_CLAMP_TO_EDGE);  
  89.         renderdata->glTexParameteri(data->type, GL_TEXTURE_WRAP_T,  
  90.                                     GL_CLAMP_TO_EDGE);  
  91.     }  
  92. #ifdef __MACOSX__  
  93. #ifndef GL_TEXTURE_STORAGE_HINT_APPLE  
  94. #define GL_TEXTURE_STORAGE_HINT_APPLE       0x85BC  
  95. #endif  
  96. #ifndef STORAGE_CACHED_APPLE  
  97. #define STORAGE_CACHED_APPLE                0x85BE  
  98. #endif  
  99. #ifndef STORAGE_SHARED_APPLE  
  100. #define STORAGE_SHARED_APPLE                0x85BF  
  101. #endif  
  102.     if (texture->access == SDL_TEXTUREACCESS_STREAMING) {  
  103.         renderdata->glTexParameteri(data->type, GL_TEXTURE_STORAGE_HINT_APPLE,  
  104.                                     GL_STORAGE_SHARED_APPLE);  
  105.     } else {  
  106.         renderdata->glTexParameteri(data->type, GL_TEXTURE_STORAGE_HINT_APPLE,  
  107.                                     GL_STORAGE_CACHED_APPLE);  
  108.     }  
  109.     if (texture->access == SDL_TEXTUREACCESS_STREAMING  
  110.         && texture->format == SDL_PIXELFORMAT_ARGB8888  
  111.         && (texture->w % 8) == 0) {  
  112.         renderdata->glPixelStorei(GL_UNPACK_CLIENT_STORAGE_APPLE, GL_TRUE);  
  113.         renderdata->glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);  
  114.         renderdata->glPixelStorei(GL_UNPACK_ROW_LENGTH,  
  115.                           (data->pitch / SDL_BYTESPERPIXEL(texture->format)));  
  116.         renderdata->glTexImage2D(data->type, 0, internalFormat, texture_w,  
  117.                                  texture_h, 0, format, type, data->pixels);  
  118.         renderdata->glPixelStorei(GL_UNPACK_CLIENT_STORAGE_APPLE, GL_FALSE);  
  119.     }  
  120.     else  
  121. #endif  
  122.     {  
  123.         renderdata->glTexImage2D(data->type, 0, internalFormat, texture_w,  
  124.                                  texture_h, 0, format, type, NULL);  
  125.     }  
  126.     renderdata->glDisable(data->type);  
  127.     if (GL_CheckError("glTexImage2D()", renderer) < 0) {  
  128.         return -1;  
  129.     }  
  130.   
  131.   
  132.     if (texture->format == SDL_PIXELFORMAT_YV12 ||  
  133.         texture->format == SDL_PIXELFORMAT_IYUV) {  
  134.         data->yuv = SDL_TRUE;  
  135.   
  136.   
  137.         renderdata->glGenTextures(1, &data->utexture);  
  138.         renderdata->glGenTextures(1, &data->vtexture);  
  139.         renderdata->glEnable(data->type);  
  140.   
  141.   
  142.         renderdata->glBindTexture(data->type, data->utexture);  
  143.         renderdata->glTexParameteri(data->type, GL_TEXTURE_MIN_FILTER,  
  144.                                     scaleMode);  
  145.         renderdata->glTexParameteri(data->type, GL_TEXTURE_MAG_FILTER,  
  146.                                     scaleMode);  
  147.         renderdata->glTexParameteri(data->type, GL_TEXTURE_WRAP_S,  
  148.                                     GL_CLAMP_TO_EDGE);  
  149.         renderdata->glTexParameteri(data->type, GL_TEXTURE_WRAP_T,  
  150.                                     GL_CLAMP_TO_EDGE);  
  151.         renderdata->glTexImage2D(data->type, 0, internalFormat, texture_w/2,  
  152.                                  texture_h/2, 0, format, type, NULL);  
  153.   
  154.   
  155.         renderdata->glBindTexture(data->type, data->vtexture);  
  156.         renderdata->glTexParameteri(data->type, GL_TEXTURE_MIN_FILTER,  
  157.                                     scaleMode);  
  158.         renderdata->glTexParameteri(data->type, GL_TEXTURE_MAG_FILTER,  
  159.                                     scaleMode);  
  160.         renderdata->glTexParameteri(data->type, GL_TEXTURE_WRAP_S,  
  161.                                     GL_CLAMP_TO_EDGE);  
  162.         renderdata->glTexParameteri(data->type, GL_TEXTURE_WRAP_T,  
  163.                                     GL_CLAMP_TO_EDGE);  
  164.         renderdata->glTexImage2D(data->type, 0, internalFormat, texture_w/2,  
  165.                                  texture_h/2, 0, format, type, NULL);  
  166.   
  167.   
  168.         renderdata->glDisable(data->type);  
  169.     }  
  170.   
  171.   
  172.     return GL_CheckError("", renderer);  
  173. }  

從代碼中可以看出，該函數調用了OpenGL的API函數glGenTextures()，glBindTexture()創建了一個紋理。並且使用glTexParameteri()設置了有關的一些參數。

在這裏有一點需要注意，在OpenGL渲染器中，如果輸入像素格式是YV12或者IYUV，就會使用3個紋理。

3. Software

Software渲染器中對應CreateTexture()的函數是SW_CreateTexture ()，它的源代碼如下所示（位於render\software\SDL_render_sw.c）。

[cpp] view plaincopy在CODE上查看代碼片派生到我的代碼片
  1. static int SW_CreateTexture(SDL_Renderer * renderer, SDL_Texture * texture)  
  2. {  
  3.     int bpp;  
  4.     Uint32 Rmask, Gmask, Bmask, Amask;  
  5.   
  6.   
  7.     if (!SDL_PixelFormatEnumToMasks  
  8.         (texture->format, &bpp, &Rmask, &Gmask, &Bmask, &Amask)) {  
  9.         return SDL_SetError("Unknown texture format");  
  10.     }  
  11.   
  12.   
  13.     texture->driverdata =  
  14.         SDL_CreateRGBSurface(0, texture->w, texture->h, bpp, Rmask, Gmask,  
  15.                              Bmask, Amask);  
  16.     SDL_SetSurfaceColorMod(texture->driverdata, texture->r, texture->g,  
  17.                            texture->b);  
  18.     SDL_SetSurfaceAlphaMod(texture->driverdata, texture->a);  
  19.     SDL_SetSurfaceBlendMode(texture->driverdata, texture->blendMode);  
  20.   
  21.   
  22.     if (texture->access == SDL_TEXTUREACCESS_STATIC) {  
  23.         SDL_SetSurfaceRLE(texture->driverdata, 1);  
  24.     }  
  25.   
  26.   
  27.     if (!texture->driverdata) {  
  28.         return -1;  
  29.     }  
  30.     return 0;  
  31. }  

該函數的源代碼還沒有詳細分析。可以看出其中調用了SDL_CreateRGBSurface()創建了“Surface”。
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