OpenGL--幀緩沖區

• 理論基礎
  1，幀緩沖區(顯存)：是由像素組成的二維數組，每一個存儲單元對應屏幕上的一個像素，整個幀緩沖對應一幀圖像即當前屏幕畫面。幀緩沖通常包括：顏色緩沖，深度緩沖，模板緩沖和累積緩沖。這些緩沖區可能是在一塊內存區域，也可能單獨分開，看硬件。而像素數據在進入幀緩沖之前(稱為片段)必須通過一系列測試才能寫入幀緩沖，如果片段在其中某個測試沒有通過，后面的測試或操作都將不再進行。這些測試或操作流程是：開始(片段)-裁剪測試-alpha測試-模板測試-深度測試-混合-抖動-邏輯操作-結束(寫入幀緩沖).
  2，創建幀緩沖區對象：前面章節講過OpenGL一般的緩沖區對象，主要是優化性能。而幀緩沖區對象除了優化性能還增加了一些功能，類似GDI中的輔助DC，和系統的幀緩沖區一樣也是保存當前屏幕圖像，只是它是后台保存看不見。具體它可以關聯紋理對象(即顏色緩沖區)和渲染緩沖對象(Renderbuffer有深度緩沖和模板緩沖)來組成自己后台的幀緩沖區。例如，渲染動態紋理，多屏實現等。
  

注釋：幀緩沖可能是GPU專屬內存，也可能是GPU和CPU共享內存，看硬件。手機一般是共享內存，PC獨立顯卡一般是專屬內存，集成顯卡是共享內存。

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• 實例代碼
  完整源碼地址入口

1，創建幀緩沖區對象

void init()
{
    // 創建紋理對象內存空間
    glGenTextures(1, &textureId);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureId);
    glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
    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_GENERATE_MIPMAP, GL_TRUE);//開啟多級紋理
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA8, TEXTURE_WIDTH, TEXTURE_HEIGHT, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, 0);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);//解除綁定(好的習慣：用完就關閉，哪里用哪里開)

     // 創建幀緩沖對象
    glGenFramebuffers(1, &fboId);//沒有空間的，需要關聯紋理對象或渲染緩沖對象才有意義
    glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fboId);

    //用渲染緩沖對象創建了一個深度緩沖區
    glGenRenderbuffers(1, &rboId);
    glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, rboId);
    glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_DEPTH_COMPONENT, TEXTURE_WIDTH, TEXTURE_HEIGHT);
    glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, 0);//臨時解綁

    // 關聯到紋理
    glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_TEXTURE_2D, textureId, 0);

    // 關聯到深度緩沖區
    glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_RENDERBUFFER, rboId);

    glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);//臨時解綁
}

2，使用

//動態紋理貼圖：使用幀緩沖對象效率要明顯提高
void displayCB()
{
    //使用幀緩沖對象(直接渲染到綁定的紋理對象)
    if(fboUsed)
    {
        // 激活當前幀緩沖對象
        glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fboId);

        glClearColor(1, 1, 1, 1);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

        glPushMatrix();
        glRotatef(angle*0.5f, 1, 0, 0);
        glRotatef(angle, 0, 1, 0);
        glRotatef(angle*0.7f, 0, 0, 1);
        glTranslatef(0, -1.575f, 0);
        drawTeapot();//繪制動態茶壺
        glPopMatrix();

        glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0); // 用完解綁
    }

    // 沒有使用幀緩沖對象(先渲染到后天緩沖再copy到紋理)
    else
    {
        glClearColor(1, 1, 1, 1);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

        glPushAttrib(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_PIXEL_MODE_BIT);
        glDrawBuffer(GL_BACK);
        glReadBuffer(GL_BACK);

        glPushMatrix();
        glRotatef(angle*0.5f, 1, 0, 0);
        glRotatef(angle, 0, 1, 0);
        glRotatef(angle*0.7f, 0, 0, 1);
        glTranslatef(0, -1.575f, 0);
        drawTeapot();
        glPopMatrix();

        // copy緩沖區的像素到紋理
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureId);
        glCopyTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0, 0, 0, TEXTURE_WIDTH, TEXTURE_HEIGHT);
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);

        glPopAttrib();
    }

    glClearColor(0, 0, 0, 0);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);

    // 繪制立方體(紋理貼圖)
    draw();

    glutSwapBuffers();
}

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