D3D常用API

D3DAPI大全，全部函數(shù)

posted @ 2009-09-17 07:55 RedLight 閱讀(3704) | 評(píng)論 (0) | 編輯 收藏

D3d9的一些更新 (轉(zhuǎn))

posted @ 2009-09-12 07:40 RedLight 閱讀(2427) | 評(píng)論 (0) | 編輯 收藏

OpenGL中的選擇和反饋

讀完此章之后,你將能夠做到：
　　建立允許用戶選擇(select)屏幕區(qū)域或拾取(pick)繪制在屏幕上的物體的應(yīng)用程序
　　利用OpenGL的反饋（feedback）模式獲取絢染計(jì)算結(jié)果
　　
　　有些圖形應(yīng)用程序只繪制兩維和三維物體構(gòu)成的靜態(tài)圖形，另一些允許用戶識(shí)別屏幕上的物體并移動(dòng)、修改、刪除或用其它方法操縱這些物體。OpenGL正是設(shè)計(jì)用于支持這些交互式應(yīng)用程序的。因?yàn)槔L制在屏幕上的物體通常經(jīng)過(guò)多次旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)和透視變換，所以確定用戶選中了三維場(chǎng)景中的哪個(gè)物體會(huì)很困難。為了幫助你，OpenGL提供了一個(gè)選取機(jī)制可惟自動(dòng)告訴你哪個(gè)物體被繪制在窗口的提定區(qū)域里。你可以用這個(gè)機(jī)制與一個(gè)工具例程(a special utility routine)一道決定哪個(gè)物體在用戶說(shuō)明或用光標(biāo)選取的區(qū)域里。
　　
　　選擇(selection)實(shí)際上是OpenGL的一個(gè)操作模式；反饋(feedback)是這類模式中的別一個(gè)。在反饋模式中，你用你的圖形硬件和OpenGL完成通常的絢染計(jì)算。但與用這個(gè)計(jì)算結(jié)果去在屏幕上繪制圖形相反，OpenGL返回（或反饋(feeds back)）這些繪制信息給你。如果你想在繪圖儀而不是屏幕上繪制圖形，舉個(gè)例子，你就得在反饋模式繪制它們，收集繪制指令，然后將這些指令轉(zhuǎn)換為繪圖儀可以理解的命令。
　　
　　在選擇和反饋模式中，繪制信息返回給應(yīng)用程序而不是象在絢染模式中那樣送往幀緩沖。因此，當(dāng)OpenGL處于選擇或反饋模式時(shí)，屏幕將被凍結(jié)－沒(méi)有圖形出現(xiàn)。這一章將會(huì)在各自的節(jié)中解釋這些模式：
　　
　　“選擇(Selection)” 討論怎樣使用選擇模式和相關(guān)的例程以使你程序的用戶能拾取畫(huà)在屏幕上的物體。
　　
　　“反饋(Feedback)” 描述了怎樣獲取有關(guān)什么將被畫(huà)在屏幕上的信息和這些信息是以什么格式組織的。
　　
　　---------------------------------------------------
　　Section
　　
　　通常，當(dāng)你打算使用OpenGL的選擇機(jī)制時(shí)，你首先把你的場(chǎng)景畫(huà)進(jìn)幀緩沖，然后進(jìn)入選擇模式并重新繪制這個(gè)場(chǎng)景。然而，一旦你進(jìn)入了選擇模式，幀緩沖的內(nèi)容將保存不變，直到你退出選擇模式。當(dāng)你退出時(shí)，OpenGL返回一個(gè)圖元(premitives)清單，圖元可能被視見(jiàn)體(viewing volume)分割（記住，視見(jiàn)體是由當(dāng)前模式視見(jiàn)和投影矩陣及你定義的所有裁剪面定義，裁剪面詳見(jiàn)"Additional Clipping Planes."）。每個(gè)被視見(jiàn)體圖元引出一資選擇命中(hit)。確切的說(shuō)，圖元清單是作為一個(gè)取整數(shù)值的名字(integer-valued names)數(shù)組和相關(guān)的數(shù)據(jù)－命中記錄(hit record)－對(duì)應(yīng)名字棧(name stack)的當(dāng)前內(nèi)容。當(dāng)你在選擇模式下發(fā)布圖元繪制命令時(shí)向名字棧中加入名字就可建立起名字棧。這樣，當(dāng)名字清單被返回后，你就可以用它來(lái)確定屏幕上的哪個(gè)圖元可能被用戶選中了。
　　
　　除了這個(gè)選擇機(jī)制之外，OpenGL提供了一個(gè)工具例程，以便在某些情況下通過(guò)限定在視口(viewport)一個(gè)小區(qū)域內(nèi)繪制來(lái)簡(jiǎn)化選擇。通常你可以用這個(gè)例程決定哪個(gè)物體被畫(huà)在光標(biāo)附近了，這樣你就能識(shí)別用戶拾取了哪個(gè)物體。你也可以通過(guò)指定附加的裁剪面來(lái)界定一個(gè)選擇區(qū)域；詳見(jiàn)"Additional Clipping Planes"。因?yàn)槭叭∈沁x擇的一個(gè)特殊情況，所以本章選講選擇，然后講拾取。
　　
　　基本步驟
　　建立名字矩陣
　　命中記錄
　　一個(gè)選擇的例子
　　拾取
　　關(guān)于編寫(xiě)使用選擇的程序的提示
　　
　　------------------------------------------------------------------------
　　基本步驟
　　
　　為使用選擇機(jī)制，你得作以下幾步：
　　1、用glSelectBuffer()指定用于返回命中記錄的數(shù)組。
　　2、以GL_SELECT為參數(shù)調(diào)用glRenderMode()進(jìn)入選擇模式。
　　3、用glInitName()和glPushName()初始化名字棧。
　　4、定義用于選擇的視見(jiàn)體。通常它與你原來(lái)用于繪制場(chǎng)景的視見(jiàn)體不同。因此你或許會(huì)想用glPushMatrix()和glPopMatrix()來(lái)保存和恢復(fù)當(dāng)前的變換矩陣。
　　5、交替發(fā)布圖元繪制命令和名字棧控制命令，這樣每個(gè)感興趣的圖元都會(huì)被指定適當(dāng)?shù)拿帧?br>　　6、退出選擇模式并處理返回的選擇數(shù)據(jù)（命中記錄）。
　　
　　后面的段落將描述glSelectBuffer()和glRenderMode()。下一節(jié)則講解名字棧的控制。
　　
　　void glSelectBuffer(GLsizei size, GLuint *buffer);
　　指定用于返回選擇數(shù)據(jù)的數(shù)組。參數(shù)buffer是指向無(wú)符號(hào)整數(shù)(unsigned integer)數(shù)組的指針，數(shù)據(jù)就存在這個(gè)數(shù)組中，size參數(shù)說(shuō)明數(shù)組中最多能夠保存的值的個(gè)數(shù)。要在進(jìn)入選擇模式之前調(diào)用glSelectBuffer()！
　　
　　GLint glRenderMode(GLenum mode);
　　控制應(yīng)用程序是否進(jìn)入絢染(rendering)、選擇或反饋模式。mode參數(shù)可以是GL_RENDER（默認(rèn)）、GL_SELECT或GL_FEEDBACK之一。應(yīng)用程序?qū)⒈３痔幱诮o定模式，直到再次以不同的參數(shù)調(diào)用glRenderMode()。在進(jìn)入選擇模式之前必須調(diào)用glSelectBuffer()指定選擇數(shù)組。類似的，進(jìn)入反饋模式之前要調(diào)用glFeedbackBuffer()指定反饋數(shù)組。如果當(dāng)前模式是GL_SELECT或GL_FEEDBACK之一，那么glRenderMode()的返回值有意義。返回值是當(dāng)前退出當(dāng)前模式時(shí)，選擇命中數(shù)或放在反饋數(shù)組中的值的個(gè)數(shù)。（譯者注：調(diào)用此函數(shù)就會(huì)退出當(dāng)前模式）；負(fù)值意味著選擇或反饋數(shù)組溢出(overflowed)。你可以用GL_RENDER_MODE調(diào)用glGetIntegerv()獲取當(dāng)前模式。
　　
　　-------------------------------------------------------------------------------
　　建立名字矩陣
　　
　　正如前面提到的，名字棧是返回給你的選擇信息的基礎(chǔ)。要建立名字棧，首先用glInitNames()初始化它，這將簡(jiǎn)單地清空棧。然后當(dāng)你發(fā)布相應(yīng)的繪制命令時(shí)向其中加入整數(shù)名字。正如你可能想象，棧控制命令允許你壓入名字（glPushName()），彈出名字（glPopName()），替換棧頂?shù)拿郑╣lLoadName()）。
　　/********************************************************************/
　　Example 12-1: Creating a Name Stack
　　glInitNames();
　　glPushName(-1);
　　
　　glPushMatrix(); /* save the current transformation state */
　　
　　/*to do: create your desired viewing volume here */
　　
　　glLoadName(1);
　　drawSomeObject();
　　glLoadName(2);
　　drawAnotherObject();
　　glLoadName(3);
　　drawYetAnotherObject();
　　drawJustOneMoreObject();
　　
　　glPopMatrix (); /* restore the previous transformation state*/
　　/********************************************************************/
　　
　　在這個(gè)例子中，前兩個(gè)被繪制的物體有自己的名字，第三和第四個(gè)共用一個(gè)名字。這樣，如果第三或第四個(gè)物體中的一個(gè)或全部引起一個(gè)選擇命中，只有一個(gè)命中記錄返回給你。如果處理命中記錄時(shí)不想?yún)^(qū)分各個(gè)物體的話，可以讓多個(gè)物體共享一個(gè)名字。
　　
　　void glInitNames(void);
　　清空名字棧。
　　
　　void glPushName(GLuint name);
　　將name壓入名字棧。壓入名字超過(guò)棧容量時(shí)將生成一個(gè)GL_STACK_OVERFLOW錯(cuò)誤。名字棧深度因OpenGL實(shí)現(xiàn)(implementations)不同而不同，但最少要能容納64個(gè)名字。你可以用參數(shù)GL_NAME_STACK_DEPTH調(diào)用glGetIntegerv()以獲取名字棧深度。
　　
　　void glPopName(void);
　　彈出名字棧棧頂?shù)哪且粋€(gè)名字。從空棧中彈出名字引發(fā)GL_STACK_UNDERFLOW錯(cuò)誤。
　　
　　void glLoadName(GLuint name);
　　用name取代名字棧棧頂?shù)哪莻€(gè)名字。如果棧是空的，剛調(diào)用過(guò)glInitName()后就是這樣，glLoadName()生成一個(gè)GL_INVALID_OPRATION錯(cuò)。為避免這種情況，如果棧初始時(shí)是空的，那么在調(diào)用glLoadName()之前至少調(diào)用一次glPushName()以在名字棧中放上點(diǎn)東西。
　　
　　如果不是在選擇模式下，對(duì)glPushName()、glPopName()、glLoadName()的調(diào)用將被忽略。這使得在選擇模式和正常的絢染模式下用相同的繪制代碼大為簡(jiǎn)化。
　　
　　-------------------------------------------------------------------------------
　　命中記錄
　　
　　在選擇模式下，被視見(jiàn)體裁剪的每個(gè)圖元引起一個(gè)選擇命中。當(dāng)前一個(gè)名字?？刂泼畋粓?zhí)行或glRenderMode()被調(diào)用后，OpenGL將一個(gè)命中記錄寫(xiě)進(jìn)選擇數(shù)組，如果從上一次名字棧操縱或glRenderMode()調(diào)用以來(lái)有了一個(gè)命中記錄的話。這個(gè)過(guò)程中，共用同樣名字的物體－例如：由多個(gè)圖元組成的物體－不生成多個(gè)命中記錄。當(dāng)然，命中記錄不保證會(huì)被寫(xiě)進(jìn)數(shù)組中直到glRenderMode()被調(diào)用。
　　
　　除圖元之外，glRasterPos()產(chǎn)生的有效坐標(biāo)也可以引起選擇命中。在多邊形的情況下，如果它已經(jīng)被消隱掉的話不會(huì)有命中記錄出現(xiàn)。
　　
　　每個(gè)命中記錄由四項(xiàng)組成，依次是：
　　當(dāng)命中出現(xiàn)時(shí)名字棧中的名字?jǐn)?shù)
　　至上次記錄的命中以來(lái)，被視見(jiàn)體裁剪后的圖元的所有頂點(diǎn)的窗口Z坐標(biāo)的 最大和最小值
　　本次命中時(shí)名字棧的內(nèi)容，最底元素最前。
　　
　　當(dāng)前你進(jìn)入選擇模式時(shí)，OpenGL初始化一個(gè)指針指向選擇數(shù)組的起點(diǎn)。每寫(xiě)入一個(gè)命中記錄，指針相應(yīng)更新。如果寫(xiě)入一個(gè)命中記錄會(huì)使數(shù)組中值的個(gè)數(shù)超過(guò)glSelectBuffer()的size參數(shù)時(shí)，OpenGL會(huì)寫(xiě)入盡可能多的記錄并設(shè)置一個(gè)溢出標(biāo)志。當(dāng)用glRenderMode()退出選擇模式時(shí)，這條命令返回被寫(xiě)入的記錄的個(gè)數(shù)（包括一條部分記錄如果有的話），清除名字棧，復(fù)位溢出標(biāo)識(shí)，重置棧指針。如設(shè)定溢了出標(biāo)識(shí)則返回值是-1。

本文來(lái)自CSDN博客，轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)明出處：http://blog.csdn.net/Crazyjumper/archive/2007/10/18/1830865.aspx

posted @ 2009-09-01 06:28 RedLight 閱讀(528) | 評(píng)論 (0) | 編輯 收藏

OpenGL中的Alpha測(cè)試,深度測(cè)試,模板測(cè)試,裁減測(cè)試

大家好。現(xiàn)在因?yàn)閰⒓庸ぷ鞯年P(guān)系，又是長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有更新。趁著國(guó)慶的空閑，總算是又寫(xiě)出了一課。我感覺(jué)入門(mén)的知識(shí)已經(jīng)快要介紹完畢，這課之后再有一課，就可以告一段落了。以后我可能會(huì)寫(xiě)一些自己在這方面的體會(huì)，做一份進(jìn)階課程。

現(xiàn)在即將放出的是第十二課的內(nèi)容。

首先還是以前課程的連接：

第一課，編寫(xiě)第一個(gè)OpenGL程序
第二課，繪制幾何圖形
第三課，繪制幾何圖形的一些細(xì)節(jié)問(wèn)題
第四課，顏色的選擇
第五課，三維的空間變換
第六課，動(dòng)畫(huà)的制作
第七課，使用光照來(lái)表現(xiàn)立體感
第八課，使用顯示列表
第九課，使用混合來(lái)實(shí)現(xiàn)半透明效果
第十課，BMP文件與像素操作
第十一課，紋理的使用入門(mén)
第十二課，OpenGL片斷測(cè)試  ——→  本次課程的內(nèi)容

片斷測(cè)試其實(shí)就是測(cè)試每一個(gè)像素，只有通過(guò)測(cè)試的像素才會(huì)被繪制，沒(méi)有通過(guò)測(cè)試的像素則不進(jìn)行繪制。OpenGL提供了多種測(cè)試操作，利用這些操作可以實(shí)現(xiàn)一些特殊的效果。
我們?cè)谇懊娴恼n程中，曾經(jīng)提到了“深度測(cè)試”的概念，它在繪制三維場(chǎng)景的時(shí)候特別有用。在不使用深度測(cè)試的時(shí)候，如果我們先繪制一個(gè)距離較近的物體，再繪制距離較遠(yuǎn)的物體，則距離遠(yuǎn)的物體因?yàn)楹罄L制，會(huì)把距離近的物體覆蓋掉，這樣的效果并不是我們所希望的。
如果使用了深度測(cè)試，則情況就會(huì)有所不同：每當(dāng)一個(gè)像素被繪制，OpenGL就記錄這個(gè)像素的“深度”（深度可以理解為：該像素距離觀察者的距離。深度值越大，表示距離越遠(yuǎn)），如果有新的像素即將覆蓋原來(lái)的像素時(shí)，深度測(cè)試會(huì)檢查新的深度是否會(huì)比原來(lái)的深度值小。如果是，則覆蓋像素，繪制成功；如果不是，則不會(huì)覆蓋原來(lái)的像素，繪制被取消。這樣一來(lái)，即使我們先繪制比較近的物體，再繪制比較遠(yuǎn)的物體，則遠(yuǎn)的物體也不會(huì)覆蓋近的物體了。
實(shí)際上，只要存在深度緩沖區(qū)，無(wú)論是否啟用深度測(cè)試，OpenGL在像素被繪制時(shí)都會(huì)嘗試將深度數(shù)據(jù)寫(xiě)入到緩沖區(qū)內(nèi)，除非調(diào)用了glDepthMask(GL_FALSE)來(lái)禁止寫(xiě)入。這些深度數(shù)據(jù)除了用于常規(guī)的測(cè)試外，還可以有一些有趣的用途，比如繪制陰影等等。

除了深度測(cè)試，OpenGL還提供了剪裁測(cè)試、Alpha測(cè)試和模板測(cè)試。

1、剪裁測(cè)試
剪裁測(cè)試用于限制繪制區(qū)域。我們可以指定一個(gè)矩形的剪裁窗口，當(dāng)啟用剪裁測(cè)試后，只有在這個(gè)窗口之內(nèi)的像素才能被繪制，其它像素則會(huì)被丟棄。換句話說(shuō)，無(wú)論怎么繪制，剪裁窗口以外的像素將不會(huì)被修改。
有的朋友可能玩過(guò)《魔獸爭(zhēng)霸3》這款游戲。游戲時(shí)如果選中一個(gè)士兵，則畫(huà)面下方的一個(gè)方框內(nèi)就會(huì)出現(xiàn)該士兵的頭像。為了保證該頭像無(wú)論如何繪制都不會(huì)越界而覆蓋到外面的像素，就可以使用剪裁測(cè)試。

可以通過(guò)下面的代碼來(lái)啟用或禁用剪裁測(cè)試：
glEnable(GL_SCISSOR_TEST);  // 啟用剪裁測(cè)試
glDisable(GL_SCISSOR_TEST); // 禁用剪裁測(cè)試

可以通過(guò)下面的代碼來(lái)指定一個(gè)位置在(x, y)，寬度為width，高度為height的剪裁窗口。
glScissor(x, y, width, height);

注意，OpenGL窗口坐標(biāo)是以左下角為(0, 0)，右上角為(width, height)的，這與Windows系統(tǒng)窗口有所不同。

還有一種方法可以保證像素只繪制到某一個(gè)特定的矩形區(qū)域內(nèi)，這就是視口變換（在第五課第3節(jié)中有介紹）。但視口變換和剪裁測(cè)試是不同的。視口變換是將所有內(nèi)容縮放到合適的大小后，放到一個(gè)矩形的區(qū)域內(nèi)；而剪裁測(cè)試不會(huì)進(jìn)行縮放，超出矩形范圍的像素直接忽略掉。

2、Alpha測(cè)試
在前面的課程中，我們知道像素的Alpha值可以用于混合操作。其實(shí)Alpha值還有一個(gè)用途，這就是Alpha測(cè)試。當(dāng)每個(gè)像素即將繪制時(shí)，如果啟動(dòng)了Alpha測(cè)試，OpenGL會(huì)檢查像素的Alpha值，只有Alpha值滿足條件的像素才會(huì)進(jìn)行繪制（嚴(yán)格的說(shuō)，滿足條件的像素會(huì)通過(guò)本項(xiàng)測(cè)試，進(jìn)行下一種測(cè)試，只有所有測(cè)試都通過(guò)，才能進(jìn)行繪制），不滿足條件的則不進(jìn)行繪制。這個(gè)“條件”可以是：始終通過(guò)（默認(rèn)情況）、始終不通過(guò)、大于設(shè)定值則通過(guò)、小于設(shè)定值則通過(guò)、等于設(shè)定值則通過(guò)、大于等于設(shè)定值則通過(guò)、小于等于設(shè)定值則通過(guò)、不等于設(shè)定值則通過(guò)。
如果我們需要繪制一幅圖片，而這幅圖片的某些部分又是透明的（想象一下，你先繪制一幅相片，然后繪制一個(gè)相框，則相框這幅圖片有很多地方都是透明的，這樣就可以透過(guò)相框看到下面的照片），這時(shí)可以使用Alpha測(cè)試。將圖片中所有需要透明的地方的Alpha值設(shè)置為0.0，不需要透明的地方Alpha值設(shè)置為1.0，然后設(shè)置Alpha測(cè)試的通過(guò)條件為：“大于0.5則通過(guò)”，這樣便能達(dá)到目的。當(dāng)然也可以設(shè)置需要透明的地方Alpha值為1.0，不需要透明的地方Alpha值設(shè)置為0.0，然后設(shè)置條件為“小于0.5則通過(guò)”。Alpha測(cè)試的設(shè)置方式往往不只一種，可以根據(jù)個(gè)人喜好和實(shí)際情況需要進(jìn)行選擇。

可以通過(guò)下面的代碼來(lái)啟用或禁用Alpha測(cè)試：

glEnable(GL_ALPHA_TEST);  // 啟用Alpha測(cè)試
glDisable(GL_ALPHA_TEST); // 禁用Alpha測(cè)試

可以通過(guò)下面的代碼來(lái)設(shè)置Alpha測(cè)試條件為“大于0.5則通過(guò)”：

glAlphaFunc(GL_GREATER, 0.5f);

該函數(shù)的第二個(gè)參數(shù)表示設(shè)定值，用于進(jìn)行比較。第一個(gè)參數(shù)是比較方式，除了GL_LESS(小于則通過(guò))外，還可以選擇：
GL_ALWAYS（始終通過(guò)），
GL_NEVER（始終不通過(guò)），
GL_LESS（小于則通過(guò)），
GL_LEQUAL（小于等于則通過(guò)），
GL_EQUAL（等于則通過(guò)），
GL_GEQUAL（大于等于則通過(guò)），
GL_NOTEQUAL（不等于則通過(guò)）。
現(xiàn)在我們來(lái)看一個(gè)實(shí)際例子。一幅照片圖片，一幅相框圖片，如何將它們組合在一起呢？為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，我們使用前面兩課一直使用的24位BMP文件來(lái)作為圖片格式。（因?yàn)榘l(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上，為了節(jié)約容量，我所發(fā)布的是JPG格式。大家下載后可以用Windows XP自帶的畫(huà)圖工具打開(kāi)，并另存為24位BMP格式）

注：第一幅圖片是著名網(wǎng)絡(luò)游戲《魔獸世界》的一幅桌面背景，用在這里希望沒(méi)有涉及版權(quán)問(wèn)題。如果有什么不妥，請(qǐng)及時(shí)指出，我會(huì)立即更換。

在24位的BMP文件格式中，BGR三種顏色各占8位，沒(méi)有保存Alpha值，因此無(wú)法直接使用Alpha測(cè)試。注意到相框那幅圖片中，所有需要透明的位置都是白色，所以我們?cè)诔绦蛑性O(shè)置所有白色（或很接近白色）的像素Alpha值為0.0，設(shè)置其它像素Alpha值為1.0，然后設(shè)置Alpha測(cè)試的條件為“大于0.5則通過(guò)”即可。這種使用某種特殊顏色來(lái)代表透明顏色的技術(shù)，有時(shí)又被成為Color Key技術(shù)。
利用前面第11課的一段代碼，將圖片讀取為紋理，然后利用下面這個(gè)函數(shù)來(lái)設(shè)置“當(dāng)前紋理”中每一個(gè)像素的Alpha值。

/* 將當(dāng)前紋理BGR格式轉(zhuǎn)換為BGRA格式
 * 紋理中像素的RGB值如果與指定rgb相差不超過(guò)absolute，則將Alpha設(shè)置為0.0，否則設(shè)置為1.0
 */
void texture_colorkey(GLubyte r, GLubyte g, GLubyte b, GLubyte absolute)
{
    GLint width, height;
    GLubyte* pixels = 0;

    // 獲得紋理的大小信息
    glGetTexLevelParameteriv(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_TEXTURE_WIDTH, &width);
    glGetTexLevelParameteriv(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_TEXTURE_HEIGHT, &height);

    // 分配空間并獲得紋理像素
    pixels = (GLubyte*)malloc(width*height*4);
    if( pixels == 0 )
        return;
    glGetTexImage(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_BGRA_EXT, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels);

    // 修改像素中的Alpha值
    // 其中pixels[i*4], pixels[i*4+1], pixels[i*4+2], pixels[i*4+3]
    //   分別表示第i個(gè)像素的藍(lán)、綠、紅、Alpha四種分量，0表示最小，255表示最大
    {
        GLint i;
        GLint count = width * height;
        for(i=0; i<count; ++i)
        {
            if( abs(pixels[i*4] - b) <= absolute
             && abs(pixels[i*4+1] - g) <= absolute
             && abs(pixels[i*4+2] - r) <= absolute )
                pixels[i*4+3] = 0;
            else
                pixels[i*4+3] = 255;
        }
    }

    // 將修改后的像素重新設(shè)置到紋理中，釋放內(nèi)存
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, width, height, 0,
        GL_BGRA_EXT, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels);
    free(pixels);
}

有了紋理后，我們開(kāi)啟紋理，指定合適的紋理坐標(biāo)并繪制一個(gè)矩形，這樣就可以在屏幕上將圖片繪制出來(lái)。我們先繪制相片的紋理，再繪制相框的紋理。程序代碼如下：

void display(void)
{
    static int initialized   = 0;
    static GLuint texWindow  = 0;
    static GLuint texPicture = 0;

    // 執(zhí)行初始化操作，包括：讀取相片，讀取相框，將相框由BGR顏色轉(zhuǎn)換為BGRA，啟用二維紋理
    if( !initialized )
    {
        texPicture = load_texture("pic.bmp");
        texWindow  = load_texture("window.bmp");
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texWindow);
        texture_colorkey(255, 255, 255, 10);

        glEnable(GL_TEXTURE_2D);

        initialized = 1;
    }

    // 清除屏幕
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    // 繪制相片，此時(shí)不需要進(jìn)行Alpha測(cè)試，所有的像素都進(jìn)行繪制
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texPicture);
    glDisable(GL_ALPHA_TEST);
    glBegin(GL_QUADS);
        glTexCoord2f(0, 0);     glVertex2f(-1.0f, -1.0f);
        glTexCoord2f(0, 1);     glVertex2f(-1.0f,  1.0f);
        glTexCoord2f(1, 1);     glVertex2f( 1.0f,  1.0f);
        glTexCoord2f(1, 0);     glVertex2f( 1.0f, -1.0f);
    glEnd();

    // 繪制相框，此時(shí)進(jìn)行Alpha測(cè)試，只繪制不透明部分的像素
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texWindow);
    glEnable(GL_ALPHA_TEST);
    glAlphaFunc(GL_GREATER, 0.5f);
    glBegin(GL_QUADS);
        glTexCoord2f(0, 0);     glVertex2f(-1.0f, -1.0f);
        glTexCoord2f(0, 1);     glVertex2f(-1.0f,  1.0f);
        glTexCoord2f(1, 1);     glVertex2f( 1.0f,  1.0f);
        glTexCoord2f(1, 0);     glVertex2f( 1.0f, -1.0f);
    glEnd();

    // 交換緩沖
    glutSwapBuffers();
}

其中：load_texture函數(shù)是從第11課中照搬過(guò)來(lái)的（該函數(shù)還使用了一個(gè)power_of_two函數(shù)，一個(gè)BMP_Header_Length常數(shù)，同樣照搬），無(wú)需進(jìn)行修改。main函數(shù)跟其它課程的基本相同，不再重復(fù)。
程序運(yùn)行后，會(huì)發(fā)現(xiàn)相框與相片的銜接有些不自然，這是因?yàn)橄嗫蚰承┻吘壊糠蛛m然肉眼看上去是白色，但其實(shí)RGB值與純白色相差并不少，因此程序計(jì)算其Alpha值時(shí)認(rèn)為其不需要透明。解決辦法是仔細(xì)處理相框中的每個(gè)像素，在需要透明的地方涂上純白色，這也許是一件很需要耐心的工作。

    大家可能會(huì)想：前面我們學(xué)習(xí)過(guò)混合操作，混合可以實(shí)現(xiàn)半透明，自然也可以通過(guò)設(shè)定實(shí)現(xiàn)全透明。也就是說(shuō)，Alpha測(cè)試可以實(shí)現(xiàn)的效果幾乎都可以通過(guò)OpenGL混合功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。那么為什么還需要一個(gè)Alpha測(cè)試呢？答案就是，這與性能相關(guān)。Alpha測(cè)試只要簡(jiǎn)單的比較大小就可以得到最終結(jié)果，而混合操作一般需要進(jìn)行乘法運(yùn)算，性能有所下降。另外，OpenGL測(cè)試的順序是：剪裁測(cè)試、Alpha測(cè)試、模板測(cè)試、深度測(cè)試。如果某項(xiàng)測(cè)試不通過(guò)，則不會(huì)進(jìn)行下一步，而只有所有測(cè)試都通過(guò)的情況下才會(huì)執(zhí)行混合操作。因此，在使用Alpha測(cè)試的情況下，透明的像素就不需要經(jīng)過(guò)模板測(cè)試和深度測(cè)試了；而如果使用混合操作，即使透明的像素也需要進(jìn)行模板測(cè)試和深度測(cè)試，性能會(huì)有所下降。還有一點(diǎn)：對(duì)于那些“透明”的像素來(lái)說(shuō)，如果使用Alpha測(cè)試，則“透明”的像素不會(huì)通過(guò)測(cè)試，因此像素的深度值不會(huì)被修改；而使用混合操作時(shí)，雖然像素的顏色沒(méi)有被修改，但它的深度值則有可能被修改掉了。
因此，如果所有的像素都是“透明”或“不透明”，沒(méi)有“半透明”時(shí)，應(yīng)該盡量采用Alpha測(cè)試而不是采用混合操作。當(dāng)需要繪制半透明像素時(shí)，才采用混合操作。

   3、模板測(cè)試
模板測(cè)試是所有OpenGL測(cè)試中比較復(fù)雜的一種。

首先，模板測(cè)試需要一個(gè)模板緩沖區(qū)，這個(gè)緩沖區(qū)是在初始化OpenGL時(shí)指定的。如果使用GLUT工具包，可以在調(diào)用glutInitDisplayMode函數(shù)時(shí)在參數(shù)中加上GLUT_STENCIL，例如：

glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_STENCIL);

在Windows操作系統(tǒng)中，即使沒(méi)有明確要求使用模板緩沖區(qū)，有時(shí)候也會(huì)分配模板緩沖區(qū)。但為了保證程序的通用性，最好還是明確指定使用模板緩沖區(qū)。如果確實(shí)沒(méi)有分配模板緩沖區(qū)，則所有進(jìn)行模板測(cè)試的像素全部都會(huì)通過(guò)測(cè)試。

通過(guò)glEnable/glDisable可以啟用或禁用模板測(cè)試。

glEnable(GL_STENCIL_TEST);  // 啟用模板測(cè)試
glDisable(GL_STENCIL_TEST); // 禁用模板測(cè)試

OpenGL在模板緩沖區(qū)中為每個(gè)像素保存了一個(gè)“模板值”，當(dāng)像素需要進(jìn)行模板測(cè)試時(shí)，將設(shè)定的模板參考值與該像素的“模板值”進(jìn)行比較，符合條件的通過(guò)測(cè)試，不符合條件的則被丟棄，不進(jìn)行繪制。
條件的設(shè)置與Alpha測(cè)試中的條件設(shè)置相似。但注意Alpha測(cè)試中是用浮點(diǎn)數(shù)來(lái)進(jìn)行比較，而模板測(cè)試則是用整數(shù)來(lái)進(jìn)行比較。比較也有八種情況：始終通過(guò)、始終不通過(guò)、大于則通過(guò)、小于則通過(guò)、大于等于則通過(guò)、小于等于則通過(guò)、等于則通過(guò)、不等于則通過(guò)。

glStencilFunc(GL_LESS, 3, mask);

這段代碼設(shè)置模板測(cè)試的條件為：“小于3則通過(guò)”。glStencilFunc的前兩個(gè)參數(shù)意義與glAlphaFunc的兩個(gè)參數(shù)類似，第三個(gè)參數(shù)的意義為：如果進(jìn)行比較，則只比較mask中二進(jìn)制為1的位。例如，某個(gè)像素模板值為5（二進(jìn)制101），而mask的二進(jìn)制值為00000011，因?yàn)橹槐容^最后兩位，5的最后兩位為01，其實(shí)是小于3的，因此會(huì)通過(guò)測(cè)試。

如何設(shè)置像素的“模板值”呢？glClear函數(shù)可以將所有像素的模板值復(fù)位。代碼如下：

glClear(GL_STENCIL_BUFFER_BIT);

可以同時(shí)復(fù)位顏色值和模板值：

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);

正如可以使用glClearColor函數(shù)來(lái)指定清空屏幕后的顏色那樣，也可以使用glClearStencil函數(shù)來(lái)指定復(fù)位后的“模板值”。

每個(gè)像素的“模板值”會(huì)根據(jù)模板測(cè)試的結(jié)果和深度測(cè)試的結(jié)果而進(jìn)行改變。

glStencilOp(fail, zfail, zpass);

該函數(shù)指定了三種情況下“模板值”該如何變化。第一個(gè)參數(shù)表示模板測(cè)試未通過(guò)時(shí)該如何變化；第二個(gè)參數(shù)表示模板測(cè)試通過(guò)，但深度測(cè)試未通過(guò)時(shí)該如何變化；第三個(gè)參數(shù)表示模板測(cè)試和深度測(cè)試均通過(guò)時(shí)該如何變化。如果沒(méi)有起用模板測(cè)試，則認(rèn)為模板測(cè)試總是通過(guò)；如果沒(méi)有啟用深度測(cè)試，則認(rèn)為深度測(cè)試總是通過(guò)）
變化可以是：
GL_KEEP（不改變，這也是默認(rèn)值），
GL_ZERO（回零），
GL_REPLACE（使用測(cè)試條件中的設(shè)定值來(lái)代替當(dāng)前模板值），
GL_INCR（增加1，但如果已經(jīng)是最大值，則保持不變），
GL_INCR_WRAP（增加1，但如果已經(jīng)是最大值，則從零重新開(kāi)始），
GL_DECR（減少1，但如果已經(jīng)是零，則保持不變），
GL_DECR_WRAP（減少1，但如果已經(jīng)是零，則重新設(shè)置為最大值），
GL_INVERT（按位取反）。

在新版本的OpenGL中，允許為多邊形的正面和背面使用不同的模板測(cè)試條件和模板值改變方式，于是就有了glStencilFuncSeparate函數(shù)和glStencilOpSeparate函數(shù)。這兩個(gè)函數(shù)分別與glStencilFunc和glStencilOp類似，只在最前面多了一個(gè)參數(shù)face，用于指定當(dāng)前設(shè)置的是哪個(gè)面。可以選擇GL_FRONT, GL_BACK, GL_FRONT_AND_BACK。

注意：模板緩沖區(qū)與深度緩沖區(qū)有一點(diǎn)不同。無(wú)論是否啟用深度測(cè)試，當(dāng)有像素被繪制時(shí)，總會(huì)重新設(shè)置該像素的深度值（除非設(shè)置glDepthMask(GL_FALSE);）。而模板測(cè)試如果不啟用，則像素的模板值會(huì)保持不變，只有啟用模板測(cè)試時(shí)才有可能修改像素的模板值。（這一結(jié)論是我自己的實(shí)驗(yàn)得出的，暫時(shí)沒(méi)發(fā)現(xiàn)什么資料上是這樣寫(xiě)。如果有不正確的地方，歡迎指正）
另外，模板測(cè)試雖然是從OpenGL 1.0就開(kāi)始提供的功能，但是對(duì)于個(gè)人計(jì)算機(jī)而言，硬件實(shí)現(xiàn)模板測(cè)試的似乎并不多，很多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直接使用CPU運(yùn)算來(lái)完成模板測(cè)試。因此在一些老的顯卡，或者是多數(shù)集成顯卡上，大量而頻繁的使用模板測(cè)試可能造成程序運(yùn)行效率低下。即使是當(dāng)前配置比較高端的個(gè)人計(jì)算機(jī)，也盡量不要使用glStencilFuncSeparate和glStencilOpSeparate函數(shù)。

從前面所講可以知道，使用剪裁測(cè)試可以把繪制區(qū)域限制在一個(gè)矩形的區(qū)域內(nèi)。但如果需要把繪制區(qū)域限制在一個(gè)不規(guī)則的區(qū)域內(nèi)，則需要使用模板測(cè)試。
例如：繪制一個(gè)湖泊，以及周?chē)臉?shù)木，然后繪制樹(shù)木在湖泊中的倒影。為了保證倒影被正確的限制在湖泊表面，可以使用模板測(cè)試。具體的步驟如下：
(1) 關(guān)閉模板測(cè)試，繪制地面和樹(shù)木。
(2) 開(kāi)啟模板測(cè)試，使用glClear設(shè)置所有像素的模板值為0。
(3) 設(shè)置glStencilFunc(GL_ALWAYS, 1, 1); glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_REPLACE);繪制湖泊水面。這樣一來(lái)，湖泊水面的像素的“模板值”為1，而其它地方像素的“模板值”為0。
(4) 設(shè)置glStencilFunc(GL_EQUAL, 1, 1); glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP);繪制倒影。這樣一來(lái)，只有“模板值”為1的像素才會(huì)被繪制，因此只有“水面”的像素才有可能被倒影的像素替換，而其它像素則保持不變。

   我們?nèi)匀粊?lái)看一個(gè)實(shí)際的例子。這是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的場(chǎng)景：空間中有一個(gè)球體，一個(gè)平面鏡。我們站在某個(gè)特殊的觀察點(diǎn)，可以看到球體在平面鏡中的鏡像，并且鏡像處于平面鏡的邊緣，有一部分因?yàn)槠矫骁R大小的限制，而無(wú)法顯示出來(lái)。整個(gè)場(chǎng)景的效果如下圖：

繪制這個(gè)場(chǎng)景的思路跟前面提到的湖面倒影是接近的。
假設(shè)平面鏡所在的平面正好是X軸和Y軸所確定的平面，則球體和它在平面鏡中的鏡像是關(guān)于這個(gè)平面對(duì)稱的。我們用一個(gè)draw_sphere函數(shù)來(lái)繪制球體，先調(diào)用該函數(shù)以繪制球體本身，然后調(diào)用glScalef(1.0f, 1.0f, -1.0f); 再調(diào)用draw_sphere函數(shù)，就可以繪制球體的鏡像。
另外需要注意的地方就是：因?yàn)槭抢L制三維的場(chǎng)景，我們開(kāi)啟了深度測(cè)試。但是站在觀察者的位置，球體的鏡像其實(shí)是在平面鏡的“背后”，也就是說(shuō)，如果按照常規(guī)的方式繪制，平面鏡會(huì)把鏡像覆蓋掉，這不是我們想要的效果。解決辦法就是：設(shè)置深度緩沖區(qū)為只讀，繪制平面鏡，然后設(shè)置深度緩沖區(qū)為可寫(xiě)的狀態(tài)，繪制平面鏡“背后”的鏡像。
有的朋友可能會(huì)問(wèn)：如果在繪制鏡像的時(shí)候關(guān)閉深度測(cè)試，那鏡像不就不會(huì)被平面鏡遮擋了嗎？為什么還要開(kāi)啟深度測(cè)試，又需要把深度緩沖區(qū)設(shè)置為只讀呢？實(shí)際情況是：雖然關(guān)閉深度測(cè)試確實(shí)可以讓鏡像不被平面鏡遮擋，但是鏡像本身會(huì)出現(xiàn)若干問(wèn)題。我們看到的鏡像是一個(gè)球體，但實(shí)際上這個(gè)球體是由很多的多邊形所組成的，這些多邊形有的代表了我們所能看到的“正面”，有的則代表了我們不能看到的“背面”。如果關(guān)閉深度測(cè)試，而有的“背面”多邊形又比“正面”多邊形先繪制，就會(huì)造成球體的背面反而把正面擋住了，這不是我們想要的效果。為了確保正面可以擋住背面，應(yīng)該開(kāi)啟深度測(cè)試。
繪制部分的代碼如下：

void draw_sphere()
{
    // 設(shè)置光源
    glEnable(GL_LIGHTING);
    glEnable(GL_LIGHT0);
    {
        GLfloat
            pos[]     = {5.0f, 5.0f, 0.0f, 1.0f},
            ambient[] = {0.0f, 0.0f, 1.0f, 1.0f};
        glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, pos);
        glLightfv(GL_LIGHT0, GL_AMBIENT, ambient);
    }

    // 繪制一個(gè)球體
    glColor3f(1, 0, 0);
    glPushMatrix();
    glTranslatef(0, 0, 2);
    glutSolidSphere(0.5, 20, 20);
    glPopMatrix();
}

void display(void)
{
    // 清除屏幕
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    // 設(shè)置觀察點(diǎn)
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluPerspective(60, 1, 5, 25);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    gluLookAt(5, 0, 6.5, 0, 0, 0, 0, 1, 0);

    glEnable(GL_DEPTH_TEST);

    // 繪制球體
    glDisable(GL_STENCIL_TEST);
    draw_sphere();

    // 繪制一個(gè)平面鏡。在繪制的同時(shí)注意設(shè)置模板緩沖。
    // 另外，為了保證平面鏡之后的鏡像能夠正確繪制，在繪制平面鏡時(shí)需要將深度緩沖區(qū)設(shè)置為只讀的。
    // 在繪制時(shí)暫時(shí)關(guān)閉光照效果
    glClearStencil(0);
    glClear(GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
    glStencilFunc(GL_ALWAYS, 1, 0xFF);
    glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_REPLACE);
    glEnable(GL_STENCIL_TEST);

    glDisable(GL_LIGHTING);
    glColor3f(0.5f, 0.5f, 0.5f);
    glDepthMask(GL_FALSE);
    glRectf(-1.5f, -1.5f, 1.5f, 1.5f);
    glDepthMask(GL_TRUE);

    // 繪制一個(gè)與先前球體關(guān)于平面鏡對(duì)稱的球體，注意光源的位置也要發(fā)生對(duì)稱改變
    // 因?yàn)槠矫骁R是在X軸和Y軸所確定的平面，所以只要Z坐標(biāo)取反即可實(shí)現(xiàn)對(duì)稱
    // 為了保證球體的繪制范圍被限制在平面鏡內(nèi)部，使用模板測(cè)試
    glStencilFunc(GL_EQUAL, 1, 0xFF);
    glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_REPLACE);
    glScalef(1.0f, 1.0f, -1.0f);
    draw_sphere();

    // 交換緩沖
    glutSwapBuffers();

    // 截圖
    grab();
}

其中display函數(shù)的末尾調(diào)用了一個(gè)grab函數(shù)，它保存當(dāng)前的圖象到一個(gè)BMP文件。這個(gè)函數(shù)本來(lái)是在第十課和第十一課中都有所使用的。但是我發(fā)現(xiàn)它有一個(gè)bug，現(xiàn)在進(jìn)行了修改：在函數(shù)最開(kāi)頭的部分加上一句：glReadBuffer(GL_FRONT);即可。注意這個(gè)函數(shù)最好是在繪制完畢后（如果是使用雙緩沖，則應(yīng)該在交換緩沖后）立即調(diào)用。

  大家可能會(huì)有這樣的感覺(jué)：模板測(cè)試的設(shè)置是如此復(fù)雜，它可以實(shí)現(xiàn)的功能應(yīng)該很多，肯定不止這樣一個(gè)“限制像素的繪制范圍”。事實(shí)上也是如此，不過(guò)現(xiàn)在我們暫時(shí)只講這些。

其實(shí)，如果不需要繪制半透明效果，有時(shí)候可以用混合功能來(lái)代替模板測(cè)試。就繪制鏡像這個(gè)例子來(lái)說(shuō)，可以采用下面的步驟：
(1) 清除屏幕，在glClearColor中設(shè)置合適的值確保清除屏幕后像素的Alpha值為0.0
(2) 關(guān)閉混合功能，繪制球體本身，設(shè)置合適的顏色（或者光照與材質(zhì)）以確保所有被繪制的像素的Alpha值為0.0
(3) 繪制平面鏡，設(shè)置合適的顏色（或者光照與材質(zhì)）以確保所有被繪制的像素的Alpha值為1.0
(4) 啟用混合功能，用GL_DST_ALPHA作為源因子，GL_ONE_MINUS_DST_ALPHA作為目標(biāo)因子，這樣就實(shí)現(xiàn)了只有原來(lái)Alpha為1.0的像素才能被修改，而原來(lái)Alpha為0.0的像素則保持不變。這時(shí)再繪制鏡像物體，注意確保所有被繪制的像素的Alpha值為1.0。
在有的OpenGL實(shí)現(xiàn)中，模板測(cè)試是軟件實(shí)現(xiàn)的，而混合功能是硬件實(shí)現(xiàn)的，這時(shí)候可以考慮這樣的代替方法以提高運(yùn)行效率。但是并非所有的模板測(cè)試都可以用混合功能來(lái)代替，并且這樣的代替顯得不自然，復(fù)雜而且容易出錯(cuò)。
另外始終注意：使用混合來(lái)模擬時(shí)，即使某個(gè)像素原來(lái)的Alpha值為0.0，以致于在繪制后其顏色不會(huì)有任何變化，但是這個(gè)像素的深度值有可能會(huì)被修改，而如果是使用模板測(cè)試，沒(méi)有通過(guò)測(cè)試的像素其深度值不會(huì)發(fā)生任何變化。而且，模板測(cè)試和混合功能中，像素模板值的修改方式是不一樣的。
  

  4、深度測(cè)試
在本課的開(kāi)頭，已經(jīng)簡(jiǎn)單的敘述了深度測(cè)試。這里是完整的內(nèi)容。

深度測(cè)試需要深度緩沖區(qū)，跟模板測(cè)試需要模板緩沖區(qū)是類似的。如果使用GLUT工具包，可以在調(diào)用glutInitDisplayMode函數(shù)時(shí)在參數(shù)中加上GLUT_DEPTH，這樣來(lái)明確指定要求使用深度緩沖區(qū)。
深度測(cè)試和模板測(cè)試的實(shí)現(xiàn)原理很類似，都是在一個(gè)緩沖區(qū)保存像素的某個(gè)值，當(dāng)需要進(jìn)行測(cè)試時(shí)，將保存的值與另一個(gè)值進(jìn)行比較，以確定是否通過(guò)測(cè)試。兩者的區(qū)別在于：模板測(cè)試是設(shè)定一個(gè)值，在測(cè)試時(shí)用這個(gè)設(shè)定值與像素的“模板值”進(jìn)行比較，而深度測(cè)試是根據(jù)頂點(diǎn)的空間坐標(biāo)計(jì)算出深度，用這個(gè)深度與像素的“深度值”進(jìn)行比較。也就是說(shuō)，模板測(cè)試需要指定一個(gè)值作為比較參考，而深度測(cè)試中，這個(gè)比較用的參考值是OpenGL根據(jù)空間坐標(biāo)自動(dòng)計(jì)算的。

通過(guò)glEnable/glDisable函數(shù)可以啟用或禁用深度測(cè)試。
glEnable(GL_DEPTH_TEST);  // 啟用深度測(cè)試
glDisable(GL_DEPTH_TEST); // 禁用深度測(cè)試

至于通過(guò)測(cè)試的條件，同樣有八種，與Alpha測(cè)試中的條件設(shè)置相同。條件設(shè)置是通過(guò)glDepthFunc函數(shù)完成的，默認(rèn)值是GL_LESS。
glDepthFunc(GL_LESS);

與模板測(cè)試相比，深度測(cè)試的應(yīng)用要頻繁得多。幾乎所有的三維場(chǎng)景繪制都使用了深度測(cè)試。正因?yàn)檫@樣，幾乎所有的OpenGL實(shí)現(xiàn)都對(duì)深度測(cè)試提供了硬件支持，所以雖然兩者的實(shí)現(xiàn)原理類似，但深度測(cè)試很可能會(huì)比模板測(cè)試快得多。當(dāng)然了，兩種測(cè)試在應(yīng)用上很少有交集，一般不會(huì)出現(xiàn)使用一種測(cè)試去代替另一種測(cè)試的情況。

   小結(jié)：
本次課程介紹了OpenGL所提供的四種測(cè)試，分別是剪裁測(cè)試、Alpha測(cè)試、模板測(cè)試、深度測(cè)試。OpenGL會(huì)對(duì)每個(gè)即將繪制的像素進(jìn)行以上四種測(cè)試，每個(gè)像素只有通過(guò)一項(xiàng)測(cè)試后才會(huì)進(jìn)入下一項(xiàng)測(cè)試，而只有通過(guò)所有測(cè)試的像素才會(huì)被繪制，沒(méi)有通過(guò)測(cè)試的像素會(huì)被丟棄掉，不進(jìn)行繪制。每種測(cè)試都可以單獨(dú)的開(kāi)啟或者關(guān)閉，如果某項(xiàng)測(cè)試被關(guān)閉，則認(rèn)為所有像素都可以順利通過(guò)該項(xiàng)測(cè)試。
剪裁測(cè)試是指：只有位于指定矩形內(nèi)部的像素才能通過(guò)測(cè)試。
Alpha測(cè)試是指：只有Alpha值與設(shè)定值相比較，滿足特定關(guān)系條件的像素才能通過(guò)測(cè)試。
模板測(cè)試是指：只有像素模板值與設(shè)定值相比較，滿足特定關(guān)系條件的像素才能通過(guò)測(cè)試。
深度測(cè)試是指：只有像素深度值與新的深度值比較，滿足特定關(guān)系條件的像素才能通過(guò)測(cè)試。
上面所說(shuō)的特定關(guān)系條件可以是大于、小于、等于、大于等于、小于等于、不等于、始終通過(guò)、始終不通過(guò)這八種。
模板測(cè)試需要模板緩沖區(qū)，深度測(cè)試需要深度緩沖區(qū)。這些緩沖區(qū)都是在初始化OpenGL時(shí)指定的。如果使用GLUT工具包，則可以在glutInitDisplayMode函數(shù)中指定。無(wú)論是否開(kāi)啟深度測(cè)試，OpenGL在像素被繪制時(shí)都會(huì)嘗試修改像素的深度值；而只有開(kāi)啟模板測(cè)試時(shí)，OpenGL才會(huì)嘗試修改像素的模板值，模板測(cè)試被關(guān)閉時(shí)，OpenGL在像素被繪制時(shí)也不會(huì)修改像素的模板值。
利用這些測(cè)試操作可以控制像素被繪制或不被繪制，從而實(shí)現(xiàn)一些特殊效果。利用混合功能可以實(shí)現(xiàn)半透明，通過(guò)設(shè)置也可以實(shí)現(xiàn)完全透明，因而可以模擬像素顏色的繪制或不繪制。但注意，這里僅僅是顏色的模擬。OpenGL可以為像素保存顏色、深度值和模板值，利用混合實(shí)現(xiàn)透明時(shí)，像素顏色不發(fā)生變化，但深度值則會(huì)可能變化，模板值受glStencilFunc函數(shù)中第三個(gè)參數(shù)影響；利用測(cè)試操作實(shí)現(xiàn)透明時(shí)，像素顏色不發(fā)生變化，深度值也不發(fā)生變化，模板值受glStencilFunc函數(shù)中前兩個(gè)參數(shù)影響。
此外，修正了第十課、第十一課中的一個(gè)函數(shù)中的bug。在grab函數(shù)中，應(yīng)該在最開(kāi)頭加上一句glReadBuffer(GL_FRONT);以保證讀取到的內(nèi)容正好就是顯示的內(nèi)容。

本文來(lái)自CSDN博客，轉(zhuǎn)載請(qǐng)標(biāo)明出處：http://blog.csdn.net/Crazyjumper/archive/2007/12/26/1968567.aspx

posted @ 2009-09-01 06:27 RedLight 閱讀(634) | 評(píng)論 (0) | 編輯 收藏

優(yōu)化3D圖形渲染通道負(fù)載(轉(zhuǎn))

• 1.改變幀緩沖或者渲染目標(biāo)(Render Target)的顏色深度(16 到 32 位), 如果幀速改變了, 那么瓶頸應(yīng)該在幀緩沖(RenderTarget)的填充率上。
  
• 2.否則試試改變貼圖大小和貼圖過(guò)濾設(shè)置, 如果幀速變了,那么瓶頸應(yīng)該是在貼圖這里。
  
• 3.否則改變分辨率.如果幀速改變了, 那么改變一下pixel shader的指令數(shù)量, 如果幀速變了, 那么瓶頸應(yīng)該就是pixel shader. 否則瓶頸就在光柵化過(guò)程中。
  
• 4.否則, 改變頂點(diǎn)格式的大小, 如果幀速改變了, 那么瓶頸應(yīng)該在顯卡帶寬上。
  
• 5.如果以上都不是, 那么瓶頸就在CPU這一邊。
  
• 優(yōu)化方法36條:
  
• 1.盡量減少無(wú)用的頂點(diǎn)數(shù)據(jù), 比如貼圖坐標(biāo), 如果有Object使用2組有的使用1組, 那么不 要將他們放在一個(gè)vertex buffer中, 這樣可以減少傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。
  
• 2.使用多個(gè)streamsource, 比如SkinMesh渲染, 可以把頂點(diǎn)坐標(biāo)和法線這些每一幀都要修改的數(shù)據(jù)放在一個(gè)動(dòng)態(tài)VB中, 其它不需要修改的(如貼圖坐標(biāo))放到一個(gè)靜態(tài)VB中, 這樣就減少了數(shù)據(jù)傳輸量。
  
• 3.盡量使用16位的索引緩沖,避免32位的. 一方面浪費(fèi)帶寬, 一方面也不是所有的顯卡都支持32位的索引緩沖。
  
• 4.可以考慮使用vertex shader來(lái)計(jì)算靜態(tài)VB中的數(shù)據(jù).比如SkinMesh的頂點(diǎn)可以放到vectex shader中計(jì)算, 這樣就可以避免每一幀都從AGP內(nèi)存中向顯存?zhèn)魉蛿?shù)據(jù). 這樣也可以使用靜態(tài)VB了。
  
• 5.堅(jiān)決避免使用Draw**UP一族的函數(shù)來(lái)繪制多邊形。
  
• 6.在設(shè)計(jì)程序之前好好規(guī)劃一下顯卡內(nèi)存的使用, 確保framebuffer, 貼圖, 靜態(tài)VB能夠正好放入顯卡的本地內(nèi)存中。
  
• 7.盡量使頂點(diǎn)格式大小是32字節(jié)的倍數(shù).可以考慮使用壓縮過(guò)的頂點(diǎn)格式然后用vertex shader去解. 或者留下冗余的部分, 使頂點(diǎn)大小剛好使32字節(jié)的倍數(shù)。
  
• 8.頂點(diǎn)在頂點(diǎn)緩沖中的順序盡量符合繪制的順序, 考慮使用strips來(lái)代替list。
  
• 9.如果可能盡量多的使用static vertex buffer代替dynamic vertex buffer。
  
• 10.動(dòng)態(tài)VB使用DISCARD參數(shù)來(lái)lock更新, 使用NOOVERWRITE來(lái)添加.盡量不要使用不帶參數(shù)的lock調(diào)用(0)。
  
• 11.盡量減少lock的次數(shù), 有些東西并不一定非要每一幀都更新VB, 比如人物動(dòng)畫(huà)一般每秒鐘更新30次VB基本上就夠了。
  
• 12.如果是因?yàn)樾枰L制的頂點(diǎn)數(shù)據(jù)太多了可以考慮使用LOD, 但是現(xiàn)在的顯卡的繪制能力都很強(qiáng)勁, 所以需要權(quán)衡一下LOD是否能夠帶來(lái)相應(yīng)的好處, 如果過(guò)分的強(qiáng)化LOD很可能將瓶頸轉(zhuǎn)移到CPU這邊。
  
• 13.避免過(guò)多的頂點(diǎn)計(jì)算,比如過(guò)多的光源, 過(guò)于復(fù)雜的光照計(jì)算(復(fù)雜的光照模型), 紋理自動(dòng)生成的開(kāi)啟也會(huì)增加頂點(diǎn)的計(jì)算量. 如果貼圖坐標(biāo)變換矩陣不是單位矩陣, 也會(huì)造成頂點(diǎn)計(jì)算量的增加, 所以如果紋理變換已經(jīng)結(jié)束, 記得要將紋理變換矩陣設(shè)為單位矩陣同時(shí)調(diào)整貼圖坐標(biāo)。
  
• 14.避免Vertex shader指令數(shù)量太多或者分支過(guò)多, 盡量減少vertex shader的長(zhǎng)度和復(fù)雜程度. 盡量使用swizzling代替mov。
  
• 15.如果圖象質(zhì)量方面的計(jì)算(pixel shader)范圍很大, 并且很復(fù)雜, 可以考慮試試全屏反走樣。說(shuō)不定更快。
  
• 16.盡量按照f(shuō)ront – back的順序來(lái)繪制。
  
• 17.在shader中判斷Z值可以避免繪制不可見(jiàn)的象素, 但是nvidia建議簡(jiǎn)單的shader不要這么做.(Don't do this in a simple shader)。
  
• 18.如果可能, 盡量使用vertex shader來(lái)代替pixel shader.將計(jì)算從逐象素變成逐頂點(diǎn)。
  
• 19.盡量降低貼圖的大小.過(guò)大的貼圖可能造成貼圖cache過(guò)載, 從而導(dǎo)致貼圖cache命中降低.過(guò)大的貼圖會(huì)導(dǎo)致顯存過(guò)載, 這時(shí)候貼圖是從系統(tǒng)內(nèi)存中取的。
  
• 20.只要可能就用16位色的貼圖, 如環(huán)境貼圖或者shadow map.它們用32位色的貼圖實(shí)在是浪費(fèi)。
  
• 21.考慮使用DXT 貼圖壓縮。
  
• 22.如果可能,使用簡(jiǎn)單的貼圖過(guò)濾或者mip map, 除非必要否則盡量不要使用三線過(guò)濾和各項(xiàng)異性過(guò)濾. light map 和 環(huán)境貼圖基本上都不需要使用它們。
  
• 23.只有真正需要修改的貼圖才使用Dynamic, 并且使用DISCRAD和WRITEONLY來(lái)lock。
  
• 24.太多的幀緩沖讀寫(xiě)可以考慮關(guān)閉Z-Writes如有些多pass的渲染中的后續(xù)pass或者粒子系統(tǒng)等半透明幾何物體（如果可以）。
  
• 25.可能的話盡量使用alpha test代替alpha blending。
  
• 26.如果不需要stencil buffer就盡量使用16位的Z buffer。
  
• 27.減小RenderTarget 貼圖的大小, 如shadow map 環(huán)境貼圖. 可能根本不需要那么大效果就很好。
  
• 28.Stencil 和 Z buffer 盡量一起clear. 他們本來(lái)就是一塊緩沖。
  
• 29.盡量減少渲染狀態(tài)的切換, 盡量一次畫(huà)盡可能多的多邊形。（根據(jù)顯卡性能決定最多畫(huà)多少， 不過(guò)一般再多也不會(huì)多到哪里去。 除非你根本不需要貼圖和渲染狀態(tài)的切換）。
  
• 30.盡量使用shader來(lái)代替Fixed Pipeline。
  
• 31.盡量使用shader來(lái)實(shí)現(xiàn)來(lái)取代Multipass渲染效果。
  
• 32.盡量?jī)?yōu)先先建立重要的資源, 如Render target, shaders, 貼圖, VB, IB等等.以免顯存過(guò)載的時(shí)候它們被創(chuàng)建到系統(tǒng)內(nèi)存中。
  
• 33.堅(jiān)決不要在渲染循環(huán)中調(diào)用創(chuàng)建資源。
  
• 34.按照shader和貼圖分組后再渲染.先按照shaders分組再按貼圖。
  
• 35.Color Stencil Z buffer盡量在一次Clear調(diào)用中清除。
  
• 36.一個(gè)Vertex buffer 的大小在2M-4M之間最好。

posted @ 2009-09-01 01:32 RedLight 閱讀(596) | 評(píng)論 (0) | 編輯 收藏

OpenGL Performance Optimization(轉(zhuǎn))

SIGGRAPH '97

Course 24: OpenGL and Window System Integration

OpenGL Performance Optimization

Contents

• 1. Hardware vs. Software
• 2. Application Organization
  • 2.1 High Level Organization
  • 2.2 Low Level Organization
• 3. OpenGL Optimization
  • 3.1 Traversal
  • 3.2 Transformation
  • 3.3 Rasterization
  • 3.4 Texturing
  • 3.5 Clearing
  • 3.6 Miscellaneous
  • 3.7 Window System Integration
  • 3.8 Mesa-specific
• 4. Evaluation and tuning
  • 4.1 Pipeline tuning
  • 4.2 Double buffering
  • 4.3 Test on several implementations

1. Hardware vs. Software

2. Application Organization

2.1 High Level Organization

2.2 Low Level Organization

	struct city {
float latitute, longitude;	/* city location */
char *name;			/* city's name */
int large_flag;  		/* 0 = small, 1 = large */
};

	void draw_cities( int n, struct city citylist[] )
{
int i;
for (i=0; i < n; i++) {
if (citylist[i].large_flag) {
glPointSize( 4.0 );
}
else {
glPointSize( 2.0 );
}
glBegin( GL_POINTS );
glVertex2f( citylist[i].longitude, citylist[i].latitude );
glEnd();
glRasterPos2f( citylist[i].longitude, citylist[i].latitude );
glCallLists( strlen(citylist[i].name),
GL_BYTE,
citylist[i].name );
}
}

	void draw_cities( int n, struct city citylist[] )
{
int i;
/* draw small dots first */
glPointSize( 2.0 );
glBegin( GL_POINTS );
for (i=0; i < n ;i++) {
if (citylist[i].large_flag==0) {
glVertex2f( citylist[i].longitude, citylist[i].latitude );
}
}
glEnd();
/* draw large dots second */
glPointSize( 4.0 );
glBegin( GL_POINTS );
for (i=0; i < n ;i++) {
if (citylist[i].large_flag==1) {
glVertex2f( citylist[i].longitude, citylist[i].latitude );
}
}
glEnd();
/* draw city labels third */
for (i=0; i < n ;i++) {
glRasterPos2f( citylist[i].longitude, citylist[i].latitude );
glCallLists( strlen(citylist[i].name),
GL_BYTE,
citylist[i].name );
}
}

	struct city_list {
int num_cities;		/* how many cities in the list */
float *position;	/* pointer to lat/lon coordinates */
char **name;		/* pointer to city names */
float size;		/* size of city points */
};

	/* indicates if server can do GL_EXT_vertex_array: */
GLboolean varray_available;
void draw_cities( struct city_list *list )
{
int i;
GLboolean use_begin_end;
/* draw the points */
glPointSize( list->size );
#ifdef GL_EXT_vertex_array
if (varray_available) {
glVertexPointerEXT( 2, GL_FLOAT, 0, list->num_cities, list->position );
glDrawArraysEXT( GL_POINTS, 0, list->num_cities );
use_begin_end = GL_FALSE;
}
else
#else
{
use_begin_end = GL_TRUE;
}
#endif
if (use_begin_end) {
glBegin(GL_POINTS);
for (i=0; i < list->num_cities; i++) {
glVertex2fv( &position[i*2] );
}
glEnd();
}
/* draw city labels */
for (i=0; i < list->num_cities ;i++) {
glRasterPos2fv( list->position[i*2] );
glCallLists( strlen(list->name[i]),
GL_BYTE, list->name[i] );
}
}

3. OpenGL Optimization

3.1 Traversal

4.1 Pipeline tuning

4.2 Double buffering

Measure the performance of rendering in single buffer mode to determine how far you really are from your target frame rate.

4.3 Test on several implementations

posted @ 2009-08-25 06:05 RedLight 閱讀(907) | 評(píng)論 (0) | 編輯 收藏

游戲Entity設(shè)計(jì)不完全整理(轉(zhuǎn))

posted @ 2009-08-18 03:11 RedLight 閱讀(1068) | 評(píng)論 (0) | 編輯 收藏

游戲?qū)ο蟮膶?shí)現(xiàn)

posted @ 2009-07-29 14:04 RedLight 閱讀(2460) | 評(píng)論 (1) | 編輯 收藏

虛擬貨幣可能引發(fā)現(xiàn)實(shí)風(fēng)險(xiǎn) 金融部門(mén)緊急應(yīng)對(duì)

posted @ 2009-06-05 02:19 RedLight 閱讀(336) | 評(píng)論 (0) | 編輯 收藏

學(xué)3D虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有感

posted @ 2009-05-29 15:43 RedLight 閱讀(623) | 評(píng)論 (1) | 編輯 收藏