OpenGL ES 学习教程(14)：帧缓冲区对象(FBO)实现渲染到纹理 |
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OpenGL ES 学习教程(14)：帧缓冲区对象(FBO)实现渲染到纹理
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在应用程序调用任何OpenGL ES命令之前，首先都要创建一个渲染上下文(EGLContext) 和 绘图表面(EGLSurface)。并设置这两个成为现行上下文 和 表面。EGLContext 和 EGLSurface 通常是由原生窗口系统通过EGL等API 提供的。 由原生系统提供的EGLSurface 可以是一个在屏幕上显示的表面--窗口系统提供的帧缓冲区，也可以使屏幕外表面。 创建EGLSurface的时候，可以指定EGLSurface的宽高、是否使用颜色、深度、模版缓冲区。 bool initDevice() ｛ const EGLint attribs[] = ｛ EGL_SURFACE_TYPE, EGL_WINDOW_BIT, EGL_BLUE_SIZE, 8, EGL_GREEN_SIZE, 8, EGL_RED_SIZE, 8, EGL_ALPHA_SIZE,8, EGL_DEPTH_SIZE, 24, //请求深度缓冲区 EGL_STENCIL_SIZE, 8,//请求模版缓冲区 EGL_NONE ｝; EGLint format(0); EGLint numConfigs(0); EGLint major; EGLint minor; //! 1 m_EGLDisplay = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY); ...... ｝ 一般情况下，我们只需要系统提供的帧缓冲区作为绘图表面，但是又有些特殊情况，比如阴影贴图、动态反射、处理后特效等需要渲染到纹理(Render To Texture/RTT)操作的，如果使用系统提供的帧缓冲区，效率会比较低下。对于系统提供的帧缓冲区，如果要实现RTT，有下面两种方式： 1、直接将帧缓冲区的对应区域 赋值到纹理 来实现RTT。 借助 glCopyTexImage2D / glCopyTexSubImage2D 来从帧缓冲区复制颜色数据到纹理缓冲区。因为需要复制数据，所以操作比较慢，而且受限于EGLSurface的宽高尺寸，纹理的尺寸只能小余 等于 帧缓冲区尺寸。 2、使用连接到纹理的pbuffer 来实现RTT。 窗口系统提供的 EGLSurface必须连接到EGLContext。但是pbuffer 和 EGLSurface 可能需要不同的 EGLContext，这样的实现可能效率低。 而且，在窗口系统提供的EGLSurface 之间切换可能需要清除所有切换之前渲染的图像，这会造成CPU的闲置。这种情况下建议不要使用，因为EGLSurface和EGLContext 切换相关的开销很大。 上面两种方式来实现RTT都有不同的问题，所以我们考虑使用帧缓冲区对象来实现RTT。 帧缓冲区对象支持如下操作： 1、使用OpenGL ES的API创建帧缓冲区对象。 2、一个EGLContext 中可以创建多个帧缓冲区对象，免去切换的操作。 3、帧缓冲区对象可以连接到 屏幕外颜色、深度、模版缓冲区 和 纹理。(FrameBufferObject 和 RenderBuffer/Texture2D 连接) 4、可以在多个帧缓冲区之间共享颜色、深度、模版缓冲区 5、帧缓冲区对象可以直接连接纹理，避免复制操作。 6、在帧缓冲区之间复制并使帧缓冲区内容失效 下面开始学习使用帧缓冲区对象 首先知道的是，帧缓冲区对象只是一个缓冲区对象，那么这个缓冲区中的数据，要在哪里呈现出来呢？ 那就要提到帧缓冲区的三个附着点，颜色附着、深度附着、模版附着。我们只要指定一个 纹理，然后附着到颜色附着点上，那么帧缓冲区的数据都全部到这个纹理上去了，然后我们再渲染出这个纹理来，或者存为一个文件也可以。 至于深度附着、模版附着。可以先查看之前的文章介绍，了解深度缓冲、模版缓冲的作用。 OpenGL ES 学习教程(12)：DEPTH_TEST(深度缓冲测试) OpenGL ES 学习教程(13)：Stencil_TEST(模板缓冲测试) 好，下面开始使用帧缓冲区对象。 首先需要查询当前设备的GLES实现所支持的最大帧缓冲区尺寸 //查询当前GLES实现所支持的最大的RenderBufferSize,就是尺寸 glGetIntegerv(GL_MAX_RENDERBUFFER_SIZE, &m_maxRenderBufferSize); //如果我们设定的图片尺寸超过了GLES实现所支持的尺寸，就抛出错误 if ((m_maxRenderBufferSize 1) colorY = 0; colorZ += 0.003f; if (colorZ > 1) colorZ = 0; glUniformMatrix4fv(m_program.m_mvp, 1, false, &proj[0][0]); glVertexAttribPointer(m_program.m_position, 2, GL_FLOAT, false, sizeof(glm::vec3), pos); glVertexAttribPointer(m_program.m_color, 4, GL_FLOAT, false, sizeof(glm::vec4), color); glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3); ｝ m_program.end(); ｝ 这里是绘制了一个颜色渐变的三角形，到帧缓冲区中。然后GLES会把这一帧的数据，就是这个颜色渐变的三角形 指定到创建的纹理中。绘制完毕后，将当前绑定的帧缓冲区重置为窗口系统提供的帧缓冲区，开始把创建的纹理，绘制出来。 GLenum tmpStatus = glCheckFramebufferStatus(GL_FRAMEBUFFER); if (tmpStatus == GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE) ｛ ...... 绘制到帧缓冲区对象中 ...... glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_NONE); glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_COLOR_BUFFER_BIT); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_texture); ｛ orientationX += 3.0f; orientationY += 4.0f; orientationZ += 5.0f; //model; glm::mat4 trans = glm::translate(glm::vec3(3, 0, 0)); //向x正反向移动2个单位; glm::mat4 rotation = glm::eulerAngleYXZ(glm::radians(orientationX), glm::radians(orientationY), glm::radians(orientationZ)); glm::mat4 scale = glm::scale(glm::vec3(2.0f, 2.0f, 2.0f)); glm::mat4 model = trans*scale*rotation; //一定要先trans，然后再其它;先缩放，然后再移动，那么移动的位置也被缩放了。先移动再缩放就不会放大移动的位置; //View glm::mat4 view = glm::lookAt(glm::vec3(0, 0, 10), glm::vec3(0, 0, 0), glm::vec3(0, 1, 0)); //透视 glm::mat4 proj = glm::perspective(glm::radians(60.0f), (float)m_width / m_height, 0.3f, 1000.0f); proj = proj*view*model; m_program_1.begin(); ｛ glm::vec3 pos[] = ｛ //Front glm::vec3(-1.0f, -1.0f, 1.0f), glm::vec3(1.0f, -1.0f, 1.0f), glm::vec3(1.0f, 1.0f, 1.0f), glm::vec3(-1.0f, -1.0f, 1.0f), glm::vec3(1.0f, 1.0f, 1.0f), glm::vec3(-1.0f, 1.0f, 1.0f), //back glm::vec3(-1.0f, -1.0f, -1.0f), glm::vec3(1.0f, -1.0f, -1.0f), glm::vec3(1.0f, 1.0f, -1.0f), glm::vec3(-1.0f, -1.0f, -1.0f), glm::vec3(1.0f, 1.0f, -1.0f), glm::vec3(-1.0f, 1.0f, -1.0f), //left glm::vec3(-1.0f, -1.0f, -1.0f), glm::vec3(-1.0f, -1.0f, 1.0f), glm::vec3(-1.0f, 1.0f, 1.0f), glm::vec3(-1.0f, -1.0f, -1.0f), glm::vec3(-1.0f, 1.0f, 1.0f), glm::vec3(-1.0f, 1.0f, -1.0f), //right glm::vec3(1.0f, -1.0f, -1.0f), glm::vec3(1.0f, -1.0f, 1.0f), glm::vec3(1.0f, 1.0f, 1.0f), glm::vec3(1.0f, -1.0f, -1.0f), glm::vec3(1.0f, 1.0f, 1.0f), glm::vec3(1.0f, 1.0f, -1.0f), //up glm::vec3(-1.0f, 1.0f, 1.0f), glm::vec3(1.0f, 1.0f, 1.0f), glm::vec3(1.0f, 1.0f, -1.0f), glm::vec3(-1.0f, 1.0f, 1.0f), glm::vec3(1.0f, 1.0f, -1.0f), glm::vec3(-1.0f, 1.0f, -1.0f), //down glm::vec3(-1.0f, -1.0f, 1.0f), glm::vec3(1.0f, -1.0f, 1.0f), glm::vec3(1.0f, -1.0f, -1.0f), glm::vec3(-1.0f, -1.0f, 1.0f), glm::vec3(1.0f, -1.0f, -1.0f), glm::vec3(-1.0f, -1.0f, -1.0f), ｝; glm::vec2 uv[] = ｛ //front glm::vec2(0, 0), glm::vec2(1, 0), glm::vec2(1, 1), glm::vec2(0, 0), glm::vec2(1, 1), glm::vec2(0, 1), //back glm::vec2(0, 0), glm::vec2(1, 0), glm::vec2(1, 1), glm::vec2(0, 0), glm::vec2(1, 1), glm::vec2(0, 1), //left glm::vec2(0, 0), glm::vec2(1, 0), glm::vec2(1, 1), glm::vec2(0, 0), glm::vec2(1, 1), glm::vec2(0, 1), //right glm::vec2(0, 0), glm::vec2(1, 0), glm::vec2(1, 1), glm::vec2(0, 0), glm::vec2(1, 1), glm::vec2(0, 1), //top glm::vec2(0, 0), glm::vec2(1, 0), glm::vec2(1, 1), glm::vec2(0, 0), glm::vec2(1, 1), glm::vec2(0, 1), //down glm::vec2(0, 0), glm::vec2(1, 0), glm::vec2(1, 1), glm::vec2(0, 0), glm::vec2(1, 1), glm::vec2(0, 1) ｝; glm::vec4 color[] = ｛ //Front glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), //back glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), //left glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), //right glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), //up glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), glm::vec4(1, 1, 1, 0.4), //down glm::vec4(1, 1, 1, 1), glm::vec4(1, 1, 1, 1), glm::vec4(1, 1, 1, 1), glm::vec4(1, 1, 1, 1), glm::vec4(1, 1, 1, 1), glm::vec4(1, 1, 1, 1), ｝; glUniformMatrix4fv(m_program_1.m_mvp, 1, false, &proj[0][0]); glVertexAttribPointer(m_program_1.m_position, 3, GL_FLOAT, false, sizeof(glm::vec3), pos); glVertexAttribPointer(m_program_1.m_uv, 2, GL_FLOAT, false, sizeof(glm::vec2), uv); glVertexAttribPointer(m_program_1.m_color, 4, GL_FLOAT, false, sizeof(glm::vec4), color); glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6 * 6); ｝ m_program_1.end(); ｝ eglSwapBuffers(m_EGLDisplay, m_EGLSurface); ｝ 有一点注意，我们创建的帧缓冲区对象，双缓冲这个东西是没用的。双缓冲只是用于窗口系统创建的帧缓冲区。所以第二次绘制，也就是绘制纹理的时候，要记得加上 eglSwapBuffers 双缓冲切换。 最终效果如下图 当然也可以把纹理 附着到 帧缓冲区的深度附着点。然后渲染深度纹理。 和上面的区别是设置纹理参数的时候有不同 glGenTextures(1, &m_texture); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_texture); glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, m_textureWidth, m_textureHeight, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_SHORT_5_6_5, NULL); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE); glTexParameteri(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); glGenTextures(1, &m_texture_depth); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_texture_depth); glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, m_textureWidth, m_textureHeight, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_UNSIGNED_SHORT, NULL); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE); glTexParameteri(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);最终效果如下图： 示例项目下载地址： RenderToTexture：http://pan.baidu.com/s/1qYjKPEO 提取码：hp4h DepthTexture：http://pan.baidu.com/s/1hst49CS 提取码：twea |
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