OpenGL离线渲染和缓冲区对象

OpenGLl离线渲染就是通过OpenGL将绘制结果渲染到显存中的一张图片上,通过gl接口函数可以从显存读取到内存中。基于OpenGL的离线渲染机制,可以快速实现一个渲染器:

输入:图像,点,线。。。

输出:图像

实现方案

从一般到特殊:

1. 不支持FBO

主要介绍PC上,移动设备如果不支持FBO要实现离线渲染那就实在没辙了

glDrawBuffer(GL_BACK); glReadBuffer(GL_BACK); 设置读写时后缓存区。 一般pc都支持双缓冲机制,如果没有GL_BACK就没辙了

glDrawPixels 更新颜色缓冲区。

调用opengl绘制函数在GL_BACK绘制。

完成后glReadPixels将颜色缓冲区以从显存调入内存。 该函数会导致gpu阻塞,效率不高。

2. PC支持FBO

opengl支持多种缓冲区对象

缓冲区对象说白了就是 显存中一块缓存区。OpenGL是业界渲染标准,具体接口功能由显卡驱动实现,OpenGL客户端是使用OpeGL的应用程序,OpenGL服务器可以理解成GPU,如果没有GPU就是OS内核中的一个模块,缓冲区对象定义在服务器端,减少客户端每次渲染时数据传输开销。每个缓冲区对象有唯一的ID,类似handle概念,客户端通过BufferId管理缓冲区对象。

 

1)纹理对象,最常见的从gl1.0就开始支持,基本操作指令:glGenTextures, glBindTextures, glDeleteTextures,后续有多重纹理增加新的指令。

服务器端的纹理数据,客户端只有写权限:glTexSubImage2D函数局部或者全部更新纹理缓冲区内容。

 

2)VBO(vertex buffer object)和PBO(pixel buffer object) 原理完全一样使用相同的gl指令:glGenBuffers,glBindBuffers,glDeleteBuffers。。。

只不过buffer中存的数据内容不一致,前者存顶点后者存像素。VBO的出现 顶点列表逐渐淡出了人们的视野。

服务器端的VBO,PBO,客户端有读写权限:glMapBuffer 将服务器端内存地址映射为客户端地址,操作完成调用glUnMapBuffer;或者直接通过glBufferSubData 更新数据。

 

3)VBO后又出现VAO(vertex array buffer),VAO的是GL3.0出来的东东,有点高处不甚寒 考虑移动设备 考虑Android行情木有研究。

 

4)RBO(render buffer object),rbo并不能单独使用,必须配合fbo,与opengl缓冲区对应,RBO可以存放颜色、深度、模板数据。指令集合:glGenRenderbuffers,glBindRenderbuffer,glDeleteRenderbuffers。

 

5)FBO(frame buffer object) 有一套专门的指令集合:glGenFramebuffers, glBindFramebuffer, glDeleteFramebuffers.。

FBO创建以后必须绑定缓冲区:颜色、深度必须,模板缓冲区看需求而定。

缓冲区对象并不局限于RBO,纹理对象也可以充当缓冲区对象:创建纹理是glTexImage2D最后一个参数为NULL,在显存中只需要创建纹理对象,而并不需要传纹理数据。

纹理对象作为缓冲区对象的例子:

采用RBO的例子:

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具体下载目录在 /2014年资料/3月/25日/OpenGL离线渲染和缓冲区对象

下载方法见

回到主题,通过fbo实现离线渲染流程如下:

主渲染流程,使用系统默认的缓冲区对象

保存OpenGL现场

—————————>> bind FBO

a) glClear 清空FBO对应的各种缓冲区内容

b) 在离线渲染之前,往颜色缓冲区中添加内容,如背景图片

c) set projectionMatrix

d) set modelviewMatrix

e) all draw calls // draw some stuff

f) glReadPixels // 如果需要,渲染结果图片从显存调入内存,在后续主渲染流程中创建纹理对象使用

glCopyTexImage2D使用帧缓冲区的数据定义纹理单元,像素直接从颜色缓冲区读取,功能类似glCopyPixels

如果颜色缓冲区采用 纹理对象,后续在主渲染流程中 可以直接使用该纹理进行绘制

<<————————— unbind FBO

回到主渲染流程

 

3. Mobile 上离线渲染

移动设备,明显特点是受限,gles是opengl的缩减版,gles没有glDrawBuffer和glReadBuffer接口,没法直接操纵前后缓冲区,所以方案1失效 只能转向FBO。

gles1.1开始支持FBO,gl变量和指令加OES后缀。

 

手机上fbo离线渲染流程跟PC上基本类似,在此主要说两点主要差别:

1)关于离线渲染的步骤b,pc上最常见的做法glDrawPixels直接往颜色缓冲区拷贝数据,但是gles不支持glDrawPixels。

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