OpenGL中的2D绘图：线性过滤，具有原始大小的像素精度-Java 学习之路

短版：

OpenGL中是否有一种通用的方法，当以原生大小（包括边缘像素）绘制时，允许从图集中完美地2D绘制纹理，并在过滤到非原生大小时进行高质量缩放？

假设您正在编写某种用于从纹理图集中绘制精灵的系统，以便用户可以指定精灵，以及绘制精灵的大小和位置 . 另外，他们可能只想绘制精灵的子矩形 .

例如，这是一个64x64棋盘：

checkerboard

......并且单独在其纹理图集中：

checkerboard in texture atlas

注意：我们假设视口设置为将1：1映射到设备像素 .

为清晰起见进行编辑：请注意，下面的前两个方法没有给出所需的结果，并且专门用于概述不起作用的内容 .

1. To draw the sprite at native size, simply use GL_NEAREST

这适用于以原始大小绘制，但是当用户以64x64以外的大小绘制对象时，NEAREST过滤会产生较差的结果 . 它还会强制纹理像素与像素网格对齐，在非整数像素位置绘制对象时效果不佳：

drawn with gl_nearest at pixel offset of 0.25

drawn with gl_nearest at pixel offset of 0.5

2. Enable GL_LINEAR

使用线性滤波，我们需要将uv坐标移动到纹素的中心： (0.5/atlas_size,0.5/atlas_size) 到 (63.5/atlas_size,63.5/atlas_size) . 否则，对于最外面的像素，线性过滤将对图集中的精灵的邻居进行采样 .
然后我们还需要修改我们的顶点，因为继续使用从（0,0）到（64,64）的顶点会在两个方向上将纹理拉伸1px，如下所示：

drawn with uv coords shifted in by 0.5 texels, resulting in stretching

因此我们需要使用从（0.5,0.5）到（63.5,63.5）的顶点 . 通常，当纹理以其原始大小（a，b）的比例绘制时，我们需要将我们的顶点“向内”移动，我相信（a / 2，b / 2） . 给出以下结果（在紫色背景上）：

drawn with uv shifted in by 0.5 texels, and vertices by 0.5 pixels

请注意，除了与背景混合的边缘像素之外，我们得到像素精确的绘图，因为顶点边界落在像素之间的中间 .

编辑：还要注意，此行为还取决于是否启用了抗锯齿功能 . 如果不是，前一种方法实际上确实提供像素完美渲染，但是当精灵从像素对齐移动到子像素位置时不提供良好的转换 . 在许多情况下，加抗锯齿是必须的 .

3. Pad sprites in the texture atlas

边缘像素问题的两个明显的解决方案涉及在纹理图集中用1px边框填充精灵的边缘 . 你可以：

这基本上为我们提供了线性缩放的像素精确绘图 . 但是，如果我们允许用户只绘制精灵的子矩形，则这些方法中的任何一个都会失败，因为子矩阵显然没有所需的填充 .

我错过了什么吗？这个问题有一般的解决方案吗？