opengl 4.X off-screen rendering

发布时间：2024-02-27

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openGL可以渲染屏幕的framebuffer，自然可以渲染不直接显示的framebuffer，把数据存入非直接显示的framebuffer中以便后续的渲染需求，或者直接存入纹理贴图texture都是非常灵活的。需要注意的是因为不同平台数据结构不同的关系，你需要针对不同平台，创建和设置针对的framebuffer格式。比如如果你使用默认的framebuffer那么，他的大小就是窗口或屏幕的大小，而如果窗口移出屏幕范围，那么有可能对应的shader压根就不会运行了（由于裁剪测试clip test，顶点shader也极有可能把几何直接剔除，那么就进入不了后续的渲染管道）。所以用户需要提供自定义framebuffer，这样渲染到指定地点就是可控制的，但是最大的尺寸是被openGL所限制的。用户提供的framebuffer被openGL作为framebuffer objects对待，顾名思义它和其他openGL中的objects一样需要被创建并初始化。首先我们需要为framebuffer object预留一个名字

并把它绑定到设备上下文上去初始化。

一般情况下 glBindFramebuffer()会把应用程序提供的framebuffer object作为当前framebuffer。其中参数framebuffer就是我们预留的名称之一（opengl都是靠GLuint来索引object的，为它的名称），target参数一般为GL_FRAMEBUFFER。当然同时绑定两个framebuffer对象，一个用于读取，一个用于写入可是可以的。只要把framebuffer对象绑定到GL_READ_FRAMEBUFFER缓冲即可。（作者插一句，一开始初学者可能不懂，为什么opengl要这样的方式，创建并绑定然后初始化任何gl对象，包括一般的顶点数组buffer，纹理buffer等，其实我们从它的调用顺序和逻辑就能看得出，glGen开头的或者glCreat开头的函数都是要你输入一个数组大小，和一个数组指针，传入的都是GLuint，说明在“创建”对象时，这个函数不过向openGL预留了一个对象的名称而已，比如openGL给了顶点buffer一个名称“1”，而给纹理buffer一个名称”2”，给第二个顶点buffer名称”3”，反正都是一个整数，那最少opengl也可以提供个对象吧？那么这些名称被预留以后并没有实际的内存储存数据，也不知以何种格式储存数据，所以需要glBind开头的函数来绑定，绑定到哪儿呢？openGL内置的缓冲区中，GL_FRAMEBUFFER，GL_ARRAY_BUFFER，GL_UNIFORM_BUFFER等，绑定之后这些对象“名称”就知道如何储存数据，然后初始化glBufferData()用以在这些超大的GL_XX_BUFFER缓冲区中分配一定的内存空间赋予这些对象”名称”，至此，我们就可以利用这些对象名称，通过缓冲绑定点存储数据，读取数据，修改数据了！整个流程是这样的：预留名称->绑定缓冲->从缓冲分配内存给名称->通过缓冲绑定点读写数据，需要注意的是我们还是要通过绑定缓冲读写数据比如glBufferData它接收的参数是GL_BUFFER，而不是名称对象，这很好的分离了数据与功能，当名称对象1绑定到GL_BUFFER中，通过GL_BUFFER修改1索引区中的数据，然后再绑定其他名称对象2到GL_BUFFER中通过GL_BUFFER修改2索引区中的数据，”名称对象”只负责索引存储数据在缓冲的位置和数据的格式，而缓冲区负责管理存放数据的内存和具体读写功能，分离了数据与方法类似于mvc ,缓冲区为controller，名称对象类似于model）。如果只写则设置target为GL_DRAW_FRAMEBUFFER. 写对象的绑定会将一切渲染都指定到其目标当中（包括剪裁，模板，深度测试，和最终的颜色模板混合等）。只读framebuffer则是数据源没啥好说的。如果target设置成GL_FRAMEBUFFER则，这块framebuffer是既可读，又可写的，通常我们需要这样的对象。

创建完framebuffer我们就可以把纹理贴图数据贴上去（纹理贴图有自己的组成格式，而framebuffer就是像素格式，最适合设备输出），当然你也可以只贴上去纹理贴图的深度，模板或颜色之一，这样的话framebuffer就成为一个深度，模板或者颜色缓冲了！使用函数glFramebufferTexture()函数去吧纹理贴入framebuffer中，原型为

其中target是framebuffer对象的缓冲区捆绑点，可以是GL_READ_FRAMEBUFFER,GL_DRAW_FRAMEBUFFER,或者GL_FRAMEBUFFER。 attachment参数告诉openGL哪些数据是你想贴入buffer的有GL_DEPTH_ATTACHMENT,GL_STENCIL_ATTACHMENT，也可以2个数据一起GL_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT. 想让framebuffer变成颜色buffer的话，GL_COLOR_ATTACHMENT，事实上你可以同时存入多个颜色贴图，GL_COLOR_ATTACHMENT1,GL_COLOR_ATTACHMENT2….. 首先我们看下如何把贴图贴到framebuffer中并渲染出来，（注：这不是标准使用贴图的方法，我们还是应该通过sampler2D等标准贴图绑定模型技术来渲染物体，这个framebuffer只是在特定的情况下的需求，比如截图等），参数texture就是你想要贴入framebuffer的贴图，参数level则是mipmap level，多重纹理使用，如果没有多重纹理即0。下面代码显示了如何设置深度framebuffer并使用另一张贴图渲染的示例。

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