OpenGL：如何通过vec4动态生成纹理坐标？

一、优先在顶点着色器中计算 #

推荐在顶点着色器里生成纹理坐标，原因有两个：

• 顶点着色器每个顶点只执行一次，计算量远小于片元着色器（片元是每个像素都要计算），性能更优；
• GPU会自动对顶点输出的纹理坐标做线性插值，最终效果和原来顶点携带纹理坐标的方式完全一致。

二、具体实现代码 #

1. 修改顶点着色器 #

利用顶点的位置坐标（范围是[-0.5, 0.5]），映射到Uniform传入的纹理坐标区间s0~s1、t0~t1：

#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;

out vec2 tex_coord;
uniform vec4 tex_bounds; // 对应传入的 s0, t0, s1, t1

void main()
{
    gl_Position = vec4(aPos, 1.0);
    // 将顶点x坐标从[-0.5,0.5]映射到[s0,s1]
    float s = tex_bounds.x + (aPos.x + 0.5) * (tex_bounds.z - tex_bounds.x);
    // 将顶点y坐标从[-0.5,0.5]映射到[t1,t0]（OpenGL纹理y轴从下到上，和顶点y方向相反）
    float t = tex_bounds.w + (0.5 - aPos.y) * (tex_bounds.y - tex_bounds.w);
    tex_coord = vec2(s, t);
}

2. 片元着色器无需改动 #

直接使用顶点着色器传递过来的纹理坐标采样即可：

#version 330 core
out vec4 frag_color;
in vec2 tex_coord;
uniform sampler2D texture;

void main()
{
    frag_color = texture(texture, tex_coord);
}

3. CPU端Uniform传递 #

保持你原来的调用逻辑，注意参数顺序对应顶点着色器的tex_bounds：

glUniform4f(glGetUniformLocation(shader, "tex_bounds"), s0, t0, s1, t1);

三、纹理图集的应用方式 #

用这套方案渲染多个图标时，只需：

• 共用同一个仅含位置数据的顶点缓冲区；
• 对每个图标，计算它在纹理图集中的边界坐标s0,t0,s1,t1（即图标的左上角、右下角纹理坐标）；
• 绑定纹理图集，设置对应tex_bounds的Uniform，然后调用绘制接口渲染四边形即可。

这种方式能大幅减少顶点数据冗余，提升批量图标的渲染效率。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Prashant