为什么纹理索引 31 在moderngl 中被覆盖？

Question

我正在编写一个简单的应用程序，它加载图像并将其显示在屏幕上，以便分别呈现左半部分和右半部分。

import glm
import moderngl_window
import numpy as np
from PIL import Image


class BugExample(moderngl_window.WindowConfig):
    LEFT_TEXTURE_IDX = 0 
    RIGHT_TEXTURE_IDX = 1 

    def __init__(self, **kwargs):
        super().__init__(**kwargs)

        image = Image.open("test.jpg").transpose(Image.FLIP_TOP_BOTTOM)
        w, h = image.size
        w_even = 2 * (w // 2)
        left = image.crop((0, 0, w_even // 2, h))
        right = image.crop((w_even // 2, 0, w_even, h))
        self.texture_left = self.ctx.texture(left.size, 3, left.tobytes())
        self.texture_left.use(self.LEFT_TEXTURE_IDX)
        self.texture_right = self.ctx.texture(right.size, 3, right.tobytes())
        self.texture_right.use(self.RIGHT_TEXTURE_IDX)

        self.program = self.ctx.program(
            vertex_shader="""
                    #version 330
                    in vec2 in_position;
                    uniform mat4 model;
                    out vec2 uv0;
                    void main() {
                        gl_Position = model * vec4(in_position, 0.0, 1.0);
                        uv0 = (0.5 * in_position) + vec2(0.5);
                    }
                    """,
            fragment_shader="""
                    #version 330
                    out vec4 fragColor;
                    uniform sampler2D texture_idx;
                    in vec2 uv0;
                    void main() {
                        fragColor = texture(texture_idx, uv0);
                    }
                    """)
        self.left_scale_mat = glm.scale(glm.mat4(), glm.vec3(0.5, 1.0, 1.0))
        self.left_translate_mat = glm.translate(glm.mat4(), glm.vec3(-0.5, 0.0, 0.0))
        self.left_model_mat = self.left_translate_mat * self.left_scale_mat

        self.right_scale_mat = glm.scale(glm.mat4(), glm.vec3(0.5, 1.0, 1.0))
        self.right_translate_mat = glm.translate(glm.mat4(), glm.vec3(0.5, 0.0, 0.0))
        self.right_model_mat = self.right_translate_mat * self.right_scale_mat

        vertices = np.array([-1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0, -1.0,
                             -1.0, 1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.0], dtype='f4')
        self.vbo = self.ctx.buffer(vertices)
        self.vao = self.ctx.simple_vertex_array(self.program, self.vbo, 'in_position')

    def render(self, time, frame_time):
        self.ctx.clear(1.0, 1.0, 1.0)

        self.program["model"].write(bytes(self.left_model_mat))
        self.program["texture_idx"].value = self.LEFT_TEXTURE_IDX
        self.vao.render()

        self.program["model"].write(bytes(self.right_model_mat))
        self.program["texture_idx"].value = self.RIGHT_TEXTURE_IDX
        self.vao.render()


if __name__ == '__main__':
    moderngl_window.run_window_config(BugExample, args=('--window', 'glfw'))

运行此程序将打开一个窗口，其中包含您的图像test.jpg。

但是在纹理索引 31 处发生了一些奇怪的事情：

如果您更改索引以使加载的纹理首先（在我们的例子中是左侧纹理，如render 方法中所述）具有索引31，它将被other 纹理，你会看到右半部分重复了两次。

我应该指出，如果我只有一个纹理，而不是两个，并且该纹理的索引为 31，则不会有问题。仅当一个纹理的索引为 31 且另一个纹理在 31 纹理之后加载时，才会出现此问题。

[编辑：我还应该指出，我加载 超过 32 个纹理没有问题。如果我要将图像分成 32 个或更多的图块（而不是上面示例中的 2 个图块），甚至 64 个或更多的图块，唯一的问题将是纹理索引 31 将被 最后一个纹理加载。]

我有一个模糊的猜测，这与数字 31 被操纵为 int 的方式有关吗？ （如here）

所以，最后，我的问题是 - 这里发生了什么？我是否错过了正在发生的更大的事情，或者它只是生活中的一个事实，我应该避免纹理索引31 并忘记它？

Answer 1

问题似乎与Context.texture的内部实现有关。

当纹理加载到 GPU 时，会生成纹理对象并将其绑定到目标和纹理单元（DSA 除外）。 ModernGL 似乎在内部使用纹理单元 31 来完成这项任务。

我对此非常确定，因为当我在self.ctx.texture(left.size, 3, left.tobytes()) 之后打印活动纹理单元时，

from OpenGL.GL import *

print(glGetInteger(GL_ACTIVE_TEXTURE) - GL_TEXTURE0)

输出为 31，与 LEFT_TEXTURE_IDX 和 RIGHT_TEXTURE_IDX 的值无关。

---

解释：

当你使用纹理单元 31 和 32 时：

LEFT_TEXTURE_IDX = 0 
RIGHT_TEXTURE_IDX = 1 

textur_left 在内部使用纹理单元 31 加载：

self.texture_left = self.ctx.texture(left.size, 3, left.tobytes())

textue_left 明确绑定到纹理单元 31：

self.texture_left.use(self.LEFT_TEXTURE_IDX)

texture_right 在内部使用纹理单元 31 加载。这会破坏 textue_left 与纹理单元 31 的绑定：

self.texture_right = self.ctx.texture(right.size, 3, right.tobytes())

texture_right 明确绑定到纹理单元 32：

self.texture_right.use(self.RIGHT_TEXTURE_IDX)

最后 texture_right 绑定到纹理单元 31 和 32。

更改说明的顺序以解决问题。首先加载两个纹理，然后将它们分配给纹理单元：

self.texture_left = self.ctx.texture(left.size, 3, left.tobytes())
self.texture_right = self.ctx.texture(right.size, 3, right.tobytes())
self.texture_left.use(self.LEFT_TEXTURE_IDX)
self.texture_right.use(self.RIGHT_TEXTURE_IDX)