幀緩沖區對象呢又稱為FBO,它允許我們把渲染從窗口的幀緩沖區轉移到我們所創建的一個或者多個離屏幀緩沖區。被推薦用于數據渲染到紋理對象,相對于其他同類技術,如數據拷貝或者交換緩沖區等等,使用FBO技術會更高效且易于實現。此buffer包含了color buffer,depth buffer,stencil buffer.渲染到紋理這個技術在游戲中經常用來模擬電視機或者監視器等等的效果。
1.FBO并不受窗口大小的限制。2.紋理可以連接到FBO,允許直接渲染到紋理,不需要顯示glCopyTexImage。3.FBO可以包含許多顏色緩沖區,可以同時從一個片段著色器寫入
FBO為OpenGL core API的一部分,使用它之前要檢查GL_EXT_frmaebuffer_object擴展
FBO是一個圖像容器,空的FBO容器里面存儲的是texture(紋理)和renderbuffer(渲染緩沖區),紋理和渲染緩沖區都可以作為渲染的目標。一般使用的步驟:設定好OpenGL基本環境 -> 建立FBO -> 啟動FBO -> 對FBO繪圖 -> 將FBO當成貼圖 -> 啟動原來的Frame Buffer -> 對Frame Buffer 畫圖 ->解除貼圖的連接 -> 刪除FBO創建FBO: 生成一個對象,并取得一個有效的對象標識 GLuint fboname; glGenFrameBuffersEXT(1,&fboname);對FBO進行任何操作都需要首先綁定它: 把FBO與目標綁定,整型變量fboname用來保存FBO對象標識 glBindFrameBufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT,fboname); 要想關閉FBO,只要是fboname給0就可以:glBindFrameBufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT,0);即:除了創建新的FBO外,glBindFrameBufferEXT()也用于在FBO之間進行切換,綁定到名稱0將會解除當前綁定的FBO,并把渲染重新定向到窗口的幀緩沖區。加入一個深度緩存 一個FBO本身并沒有多大用處,要想讓他能被更有效的使用,我們需要把它與一些可被渲染的緩沖區綁定在一起,這樣的緩沖區可以是紋理texture,也可以是渲染緩沖區renderbuffer,其實它就是一個用來支持離屏渲染的緩沖區,通常是幀緩沖區的一部分,一般不具有紋理格式,常見的模板緩沖和深度緩沖就是這樣一類對象,我們要為FBO指定一個dephtbuffer: GLuint dbname; glGenRenderBuffersEXT(1,&dbname);
綁定該緩沖區,讓它成為當前渲染緩沖: glBindRenderBufferEXT(GL_RENDERBUFFER_EXT,dbname);
生成一個renderbuffer后,它本身并不會自動的分配內存空間,我們需要調用API來分配指定的內存空間: glRenderBufferStorageEXT(GL_RENDERBUFFER_EXT,GL_DEPTH_COMPONENT,width,height);
這樣就分配了一個w*h的深度緩沖區,這里使用了GL_DEPTH_COMPONENT,是指我們的空間用來保存深度值,除此之外還可以用來保存普通的GL_RGB/GL_RFBA格式的數據或者模板緩沖的信息。
接下來把這個深度緩存與準備好的FBO對象綁定在一起: glFramebufferRenderbufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT,GL_DEPTH_ATTACHMENT_EXT,GL_RENDERBUFFER_EXT,dbname);
一個FBO可以有多個不同的綁定點,這里是綁定在FBO的深度緩沖綁定點上,如GL_COLOR_ATTACHMENTi_EXT,GL_DEPTH_ATTACHMENT_EXT等等加入用于渲染的紋理: 到現在為止,還沒有辦法往FBO寫入顏色信息,有兩種方法實現: 把一個顏色渲染緩沖與FBO綁定或者把一個紋理與FBO綁定,要想把紋理與FBO綁定,我們首先要生成這個紋理: GLuint img; glGenTexture(1,&img); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,img); glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,GL_RGBA8,wight,height,0,GL_RGBA,GL_UNSIGEND_BYTE,NULL); 生成一個普通的RGBA圖像,大小是w*h, 與前面生成的渲染緩沖區的大小是一樣,FBO中要求所綁定的對象有相同的高度與寬度,這時候沒有數據 生成紋理之后,把這個紋理與FBO綁定在一起,以便把數據渲染到紋理空間中去 glFramebufferTexture2Dext(GL_FRAMEBUFFER_EXT,GL_COLOR_ATTACHMENTO_EXT,GL_TEXTURE_2D,img,0); 參數GL_COLOR_ATTACHMENTO_EXT是告訴opengl把紋理對象綁定到FBO的0號綁定點,GL_TEXTURE_2D是紋理的格式,img是保存的紋理標識,指向之前就準備好的紋理對象,紋理可以使多重映射的圖像,最后一個參數指定級為0,標識使用原圖像 接下來測試FBO準備工作是否完,返回一個當前綁定FBO是否正確的狀態信息,返回GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE_EXT 就是指FBO準備好了 : GLenum status=glCheckFramebufferStatusEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT); 渲染到紋理: 當我們要把數據渲染并輸出到FBO時,我們就調用glBindFrameBufferEXT();當我們要停止輸出FBO,把參數設置成0即可,當然,停止FBO輸出很重要,我們完成FBO的工作就要停止FBO,讓圖像可以再屏幕上正確輸出,glBindFrameBufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT,fbname);glPushAttrib(GL_VIEWPORT_BIT);glViewPort(0,0,,wight,height);//render as normal here//output goes to the FBO and it's attached buffersglPopAttrib();glBindFrameBufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT,0);面另外三行代碼glPushAttrib/glPopAttrib 及 glViewport,是用來確保在你跳出FBO渲染的時候可以返回原正常的渲染路徑。glViewport在這里的調用是十分必要的,我們不要常試把數據渲染到一個大于或小于FBO大小的區域。 函數glPushAtrrib 和 glPopAttrib 是用來快速保存視口信息。這一步也是必要的,因為FBO會共享主上下文的所有信息。任何的變動,都會同時影響到FBO及主上下文,當然也就會直接影響到你的正常屏幕渲染。
這里一個重要信息,你可能也注意到了,我們只是在繪制的時候綁定或解除FBO,但是我們沒有重新綁定紋理或渲染緩沖區,這里因為在FBO中會一直保存了這種綁定關系,除非你要把它們分開或FBO對像被銷毀了。
使用已渲染出來的紋理:
來到這里,我們已經把屏幕的數據渲染到了一個圖像紋理上。現在我們來看一看如何來使用這張已經渲染好了的圖像紋理。這個操作的本身其實是很簡單的,我們只要把這張圖像紋理當作普通紋理一樣,綁定為當前紋理就可以了。
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, img);
以上這一函數調用完成之后,這張圖像紋理就成了一個在繪圖的時候用于被讀取的普通紋理。
根據你在初始化時所指定的不同紋理濾波方式,你也許會希望為該紋理生成多重映像(mipmap)信息。如果要建立多重映像信息,多數的人都是在上傳紋理數據的時候,通過調用函數gluBuild2DMipmaps()來實現,當然有些朋友可能會知道如何使用自動生成多重映像的擴展,但是在FBO擴展中,我們增加了第三種生成映像的方法,也就是使用GenerateMipmapEXT()函數。
這個函數的作用就是讓OpenGL幫你自動創建多重映像信息。中間實現的過程,根據不同的顯卡會有所不同,我們只關心它們最終的結果是一樣就行了。值得注意的是:對于這種通過FBO渲染出來的紋理,要實現多重映像的話,只有這一種方法是正確的,這里你不可以使用自動生成函數來生成多重映像,這其中的原因有很多,如果你想深入了解的話,可以查看一下技術文檔。
使用這一函數使方便,你所要做的就是先把該紋理對像綁定為當前紋理,然后調用一次該函數就可以了。
glGenerateMipmapEXT(GL_TEXTURE_2D);
OpenGL將會自動為我們生成所需要的全部信息,到現在我們的紋理便可以正常使用了。
一個重點要注意的地方:如果你打算使用多重映像(如 GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR),該函數glGenerateMipmapEXT()必須要在執行渲染到紋理之前調用。
在創建紋理的時候,我們可以按以下代碼來做。
glGenTextures(1, &img);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, img);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA8, width, height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
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_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
glGenerateMipmapEXT(GL_TEXTURE_2D);
到現在,這張紋理和普通紋理沒什么區別,我們就按處理普通紋理的方法來使用就可以了。
刪除FBO:glDeleteFrameBufferEXT(1,&fboname);
同樣的,你如果分配了渲染緩沖對像,也別忘了要把它清理掉。本實例中我們分配的是深度緩存渲染對像,我們用以下函數來清除它:
glDeleteRenderbuffersEXT(1, &depthbuffer);
FBO的完整性
在向FBO輸出渲染結果之前,需要測試FBO的完整性。如果FBO不完整,任何渲染操作都會失敗。我們可以使用glCheckFramebufferStatusEXT()函數來測試FBO的完整性(此函數不能在glBegin()和glEnd()函數之間調用)。FBO完整性的判別法則如下:
- 與FBO掛接的二維數組對象的長度和寬度必須不能為。
- 如果一個二維數組對象被掛接到FBO的顏色緩沖區掛接點時,二維數組必須具有內部顏色格式(GL_RGBA, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_LUMINANCE等)。
- 如果一個二維數組對象被掛接到FBO的深度緩沖區掛接點時,二維數組必須具有內部深度格式(GL_DEPTH_COMPONENT, GL_DEPTH_COMPONENT24_EXT等)。
- 如果一個二維數組對象被掛接到FBO的模板緩沖區掛接點時,二維數組必須具有內部模板格式(GL_STENCIL_INDEX, GL_STENCIL_INDEX8_EXT等)。
- FBO至少掛接有一個二維數組緩沖區對象。
- 同一個FBO上掛接的二維數組對象必須擁有相同的長度和寬度。
- 所有的顏色緩沖區掛接點上掛接的二維數組對象必須具有相同的內部格式。
頭文件:
1
#include <gl\glew.h>
2
#include <gl\glut.h>
3
#include <gl\glext.h>
初始化FBO: