OpenGL--帧缓冲区

理论基础

1，帧缓冲区(显存)：是由像素组成的二维数组，每一个存储单元对应屏幕上的一个像素，整个帧缓冲对应一帧图像即当前屏幕画面。帧缓冲通常包括：颜色缓冲，深度缓冲，模板缓冲和累积缓冲。这些缓冲区可能是在一块内存区域，也可能单独分开，看硬件。而像素数据在进入帧缓冲之前(称为片段)必须通过一系列测试才能写入帧缓冲，如果片段在其中某个测试没有通过，后面的测试或操作都将不再进行。这些测试或操作流程是：开始(片段)-裁剪测试-alpha测试-模板测试-深度测试-混合-抖动-逻辑操作-结束(写入帧缓冲).

2，创建帧缓冲区对象：前面章节讲过OpenGL一般的缓冲区对象，主要是优化性能。而帧缓冲区对象除了优化性能还增加了一些功能，类似GDI中的辅助DC，和系统的帧缓冲区一样也是保存当前屏幕图像，只是它是后台保存看不见。具体它可以关联纹理对象(即颜色缓冲区)和渲染缓冲对象(Renderbuffer有深度缓冲和模板缓冲)来组成自己后台的帧缓冲区。例如，渲染动态纹理，多屏实现等。



注释：帧缓冲可能是GPU专属内存，也可能是GPU和CPU共享内存，看硬件。手机一般是共享内存，PC独立显卡一般是专属内存，集成显卡是共享内存。

1，创建帧缓冲区对象

void init()
{
// 创建纹理对象内存空间
glGenTextures(1, &textureId);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureId);
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_GENERATE_MIPMAP, GL_TRUE);//开启多级纹理
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA8, TEXTURE_WIDTH, TEXTURE_HEIGHT, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, 0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);//解除绑定(好的习惯：用完就关闭，哪里用哪里开)

// 创建帧缓冲对象
glGenFramebuffers(1, &fboId);//没有空间的，需要关联纹理对象或渲染缓冲对象才有意义
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fboId);

//用渲染缓冲对象创建了一个深度缓冲区
glGenRenderbuffers(1, &rboId);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, rboId);
glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_DEPTH_COMPONENT, TEXTURE_WIDTH, TEXTURE_HEIGHT);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, 0);//临时解绑

// 关联到纹理
glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_TEXTURE_2D, textureId, 0);

// 关联到深度缓冲区
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_RENDERBUFFER, rboId);

glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);//临时解绑
}

2，使用帧或纹理渲染

//动态纹理贴图：使用帧缓冲对象效率要明显提高
void displayCB()
{
//使用帧缓冲对象(直接渲染到绑定的纹理对象)
if(fboUsed)
{
// 激活当前帧缓冲对象
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fboId);

glClearColor(1, 1, 1, 1);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glPushMatrix();
glRotatef(angle*0.5f, 1, 0, 0);
glRotatef(angle, 0, 1, 0);
glRotatef(angle*0.7f, 0, 0, 1);
glTranslatef(0, -1.575f, 0);
drawTeapot();//绘制动态茶壶
glPopMatrix();

glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0); // 用完解绑
}

// 没有使用帧缓冲对象(先渲染到后天缓冲再copy到纹理)
else
{
glClearColor(1, 1, 1, 1);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

glPushAttrib(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_PIXEL_MODE_BIT);
glDrawBuffer(GL_BACK);
glReadBuffer(GL_BACK);

glPushMatrix();
glRotatef(angle*0.5f, 1, 0, 0);
glRotatef(angle, 0, 1, 0);
glRotatef(angle*0.7f, 0, 0, 1);
glTranslatef(0, -1.575f, 0);
drawTeapot();
glPopMatrix();

// copy缓冲区的像素到纹理
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureId);
glCopyTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0, 0, 0, TEXTURE_WIDTH, TEXTURE_HEIGHT);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);

glPopAttrib();
}

glClearColor(0, 0, 0, 0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);

// 绘制立方体(纹理贴图)
draw();

glutSwapBuffers();
}