QT+OpenGL 面剔除和帧缓冲

2023-03-03 06:51| 来源: 网络整理| 查看: 265

QT+OpenGL 面剔除和帧缓冲

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面剔除

OpenGL能够检查所有面向（Front Facing）观察者的面，并且渲染他们，而丢弃那些背向的面，节省我们很多的片段着色器的调用。

我们需要告诉OpenGL哪些是正面，哪些是背面。逆时针是正面，顺时针是反面。

glEnable(GL_CULL_FACE); glCullFace(GL_FRONT);

glCullFace函数有三个可用的选项：

GL_BACK：只剔除背向面。GL_FRONT：只剔除正向面。GL_FRONT_AND_BACK：剔除正向面和背向面。帧缓冲

颜色缓冲、深度缓冲和模板缓冲，这些缓冲结合起来就叫帧缓冲。他被存储在显存中，我们目前所做的所有操作都在默认帧缓冲的渲染缓冲上进行的。

帧缓冲能够让我们在场景中加入类似镜子的东西，或者作出很酷的后期处理效果。

创建一个帧缓冲，并绑定它：

unsigned int fbo; glGenFramebuffers(1, &fbo); glBindFramebuffers(GL_FRAMEBUFFER, fbo);

也可以使用GL_READ_FRAMEBUFFER或者GL_WRITE_FRAMEBUFFER，将一个帧缓冲分别绑定到读取目标或者写入目标。

我们现在还不能使用我们的帧缓冲，因为它还不完整，一个完整的帧缓冲需要满足以下的条件：

附加至少一个缓冲（颜色、深度或模板缓冲）。至少有一个颜色附件(Attachment)。所有的附件都必须是完整的（保留了内存）。每个缓冲都应该有相同的样本数。

从上面的条件中可以知道，我们需要为帧缓冲创建一些附件，并将附件附加到帧缓冲上。在完成所有的条件之后，我们可以以GL_FRAMEBUFFER为参数调用glCheckFramebufferStatus，检查帧缓冲是否完整。它将会检测当前绑定的帧缓冲，并返回规范中值的其中之一。如果它返回的是GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE，帧缓冲就是完整的了。

GL_FRAMEBUFFER_UNDEFINED是如果指定的帧缓冲是默认值，则返回读取或绘制帧缓冲，但默认帧缓冲不存在。GL_FRAMEBUFFER_INCOMPLETE_ATTACHMENT如果有任何帧缓冲连接，则返回点是帧缓冲不完整。GL_FRAMEBUFFER_INCOMPLETE_MISSING_ATTACHMENT如果帧缓冲没有至少附有一个图像。GL_FRAMEBUFFER_INCOMPLETE_DRAW_BUFFER如果值为对于任何颜色，则返回由命名的连接点。GL_FRAMEBUFFER_ATTACHMENT_OBJECT_TYPE GL_NONE GL_DRAW_BUFFERiGL_FRAMEBUFFER_INCOMPLETE_READ_BUFFER如果不是，则返回，并且值 is 表示颜色由命名的连接点。GL_READ_BUFFER GL_NONE GL_FRAMEBUFFER_ATTACHMENT_OBJECT_TYPE GL_NONE GL_READ_BUFFERGL_FRAMEBUFFER_UNSUPPORTED是如果内部格式的组合返回附加的图像违反了依赖于实现的限制集。GL_FRAMEBUFFER_INCOMPLETE_MULTISAMPLE如果值不是，则返回对于所有附加的渲染缓冲区都相同;如果的值是对于所有附加的纹理都不相同;或者，如果附加的图像是渲染缓冲区和纹理，做的价值与的值不匹配。GL_RENDERBUFFER_SAMPLES GL_TEXTURE_SAMPLES GL_RENDERBUFFER_SAMPLES GL_TEXTURE_SAMPLESGL_FRAMEBUFFER_INCOMPLETE_MULTISAMPLE如果的值对于所有附着的纹理都不相同，则也会返回;或者，如果附加的图像是渲染缓冲区和纹理，的值不是所有附加的纹理。GL_TEXTURE_FIXED_SAMPLE_LOCATIONS GL_TEXTURE_FIXED_SAMPLE_LOCATIONS GL_TRUEGL_FRAMEBUFFER_INCOMPLETE_LAYER_TARGETS如果任何帧缓冲附件为分层，任何填充的附件都不是分层，或者如果所有填充的颜色附件都是不是来自同一目标的纹理。 if(glCheckFramebufferStatus(GL_FRAMEBUFFER) == GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE) // 执行胜利的舞蹈

渲染到一个不同的帧缓冲叫做离屏渲染

在完成所有的帧缓冲操作之后不要忘了删除这个帧缓冲对象：

glDeleteFramebuffers(1, &fbo);

对帧缓冲创建一个纹理和普通纹理差不多：

unsigned int texture; glGenTextures(1, &texture); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture); glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGB, 800, 600, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);

对于这个纹理，我们仅仅分配了内存而没有填充它。填充这个纹理将会在我们渲染到帧缓冲之后来进行。

已经创建好了一个纹理，要做的最后一件事情就是将它附加到帧缓冲上面：

glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_TEXTURE_2D, texture, 0);

glFrameBufferTexture2D有以下的参数：

target：帧缓冲的目标（绘制、读取或者两者皆有）attachment：我们想要附加的附件类型。当前我们正在附加一个颜色附件。注意最后的0意味着我们可以附加多个颜色附件。我们将在之后的教程中提到。textarget：你希望附加的纹理类型texture：要附加的纹理本身level：多级渐远纹理的级别。我们将它保留为0。

将一个深度和模板缓冲附加为一个纹理，存入帧缓冲：

glTexImage2D( GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH24_STENCIL8, 800, 600, 0, GL_DEPTH_STENCIL, GL_UNSIGNED_INT_24_8, NULL ); glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT, GL_TEXTURE_2D, texture, 0);

当创建一个附件的时候我们有两个选项：

纹理：过去纹理是唯一可用附件渲染缓冲对象：它会将数据存储为OpenGL原生的渲染格式

渲染缓冲对象通常都是只写的，需要深度和模板值用于测试，但是不需要对他们进行采样，所以渲染缓冲对象非常适合他们。

unsigned int rbo; glGenRenderbuffers(1, &rbo); glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, rbo); glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_DEPTH24_STENCIL8, 800, 600); glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT, GL_RENDERBUFFER, rbo); 渲染到纹理

想要绘制场景到一个纹理上，我们需要采取以下步骤：

将新的帧缓冲绑定为激活的帧缓冲，和往常一样渲染场景绑定默认的帧缓冲绘制一个四边形，将帧缓冲的颜色缓冲作为它的纹理。

在这里插入图片描述

代码在gitee中查看，这里不做展示了。

后期处理

既然整个场景都被渲染到了一个纹理上面，我们可以简单的通过修改纹理数据创建出一个非常有意思的效果。

反向：

void main() { FragColor = vec4(vec3(1.0 - texture(screenTexture, TexCoords)), 1.0); }

在这里插入图片描述

灰度：

void main() { FragColor = texture(screenTexture, TexCoords); float average = (FragColor.r + FragColor.g + FragColor.b) / 3.0; FragColor = vec4(average, average, average, 1.0); }

在这里插入图片描述

void main() { FragColor = texture(screenTexture, TexCoords); float average = 0.2126 * FragColor.r + 0.7152 * FragColor.g + 0.0722 * FragColor.b; FragColor = vec4(average, average, average, 1.0); }

在这里插入图片描述

核效果：

const float offset = 1.0 / 300.0; void main() { vec2 offsets[9] = vec2[]( vec2(-offset, offset), // 左上 vec2( 0.0f, offset), // 正上 vec2( offset, offset), // 右上 vec2(-offset, 0.0f), // 左 vec2( 0.0f, 0.0f), // 中 vec2( offset, 0.0f), // 右 vec2(-offset, -offset), // 左下 vec2( 0.0f, -offset), // 正下 vec2( offset, -offset) // 右下 ); float kernel[9] = float[]( 1.0 / 16, 2.0 / 16, 1.0 / 16, 2.0 / 16, 4.0 / 16, 2.0 / 16, 1.0 / 16, 2.0 / 16, 1.0 / 16 ); vec3 sampleTex[9]; for(int i = 0; i

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