Opengl FBO

http://www.zwqxin.com/archives/opengl/learn-fbo.html

FBO这个名字应该记住，同时还得记住VBO，PBO——这些算得上OpenGL的高级技术了，但是可以说，用处很广。从拓展到即将的核心，证明了它们的价值。这里我主要讲讲FBO（因为最近只用到FBO嘛嘿），全名Frame Buffer Object，目前主要用于离屏渲染技术。——ZwqXin.com

不知道是否有人曾经对D3D的RenderTarget技术垂延三尺呢？我可没有哦（明明是因为不了解，汗~），不过OpenGL其实也有类似的技术，名为FBO（帧缓存对象）。还记得以前模仿例子做渲染到纹理，用glCopyTexImage2D,心里总是替opengl捏捏汗，空白纹理，对拷，每帧用一次，哇，FPS！（没那么夸张吧...）现在有了FBO知识，就不想再用glCopyTexImage2D来拷屏幕了，FBO有那么好吗？

谈起缓存，你或许想起OpenGL五大缓存（who? ），但是这5种是象素格式中本来包含的。FBO里面的东西其实跟它们本质一样，都是一块特定的内存，你可以把一些屏幕信息给它保管（更厉害的在于，象素格式针对屏幕象素，所以位于屏幕视野外部分的信息你不会得到，但是FBO里面的东西不受这种限制）。这里提到“FBO里面的东西”，为什么不直接说FBO呢？不一样的。FBO本身不是一块内存，没有空间，真正存储东西，可实际读写的是依附于FBO的东西：纹理(texture)和渲染缓存（renderbuffer）。橙书上说纹理是一种复杂组织的数据格式，但是你只要了解它本质也是一块内存区域好了（确切一点：缓存）。至于renderbuffer，有depth-renderbuffer和stencil-renderbuffer等等。FBO就好象一个管理这些资源的管理设备那样（情况如同纹理对象管理纹理，所以都叫Object），这个设备有好多个用来标识上述资源的标签（GL_COLOR_ATTACHMENTi_EXT,GL_DEPTH_ATTACHMENT_EXT等等）。至于这个设备怎么工作呢？

GameDev上有篇精彩的文章，OpenGL FrameBuffer Object，分为两部分，讲述了FBO中基础的两个用法，分次渲染和一次性渲染（MRT）。建议想了解FBO的同学看看这篇文章，认真看完了，你就入门一半了；看完后把作者给的例子代码下载下来调试，观摩，完后你就入门4分之3了，在自己的框架上再按着上面的敲一次代码，自己实现一次，改改参数改改代码位置实验一下，然后你就入门99%了。（当然你可以搜搜中文相关的。）本Blog不打算像其他博客那样给你来次用法详解（大哥，你还是看上面的文章吧），我说说其他的。

FBO出现之前，我们是怎么离屏渲染的呢？1.前面提到的glCopyTexImage2D；2.glDrawBuffers(size, *p)。譬如你想实现这样一个功能：汽车倒后镜。或许你首先把相机放在倒后镜那位置，往车后方向一摄，把相片作为纹理贴到这个倒后镜上。当然了，车后情况随时变化，所以你得每帧更新。以前的话，渲染过程一开始，把视觉（相机）放在倒后镜位置，渲染一次（不显示出来），然后把结果从屏幕帧缓存区读出，通过glCopyTexImage2D拷贝到一张空纹理上，接下来恢复驾驶者视觉（相机回放），把那纹理贴倒后镜，正常渲染场景——然后马上又开始下一帧。不得不说的是拷贝过程(glReadPixels)很浪费时间。FBO，你做的是同样的步骤，不过用一个glDrawBuffer（）命令把倒后镜所看到的场景直接映射到一张由FBO绑定的纹理上，速度就上来了。

屏幕信息呢？譬如GLSL的fragment shader处理每个象素，每个象素都有一个特别的信息，但又不仅仅颜色。熟悉GLSL的话知道，要使用gl_data[i]来把这样的信息输出。譬如gl_data[0]输出颜色，gl_data[1]输出特别的信息，但是输出到哪里呢？传统是用一个辅助缓存（Auxiliary Buffer，OPENGL五大缓存种类之一，有好几个，AUX0，AUX1...），渲染时用把p[]={GL_BACK_LEFT,GL_AUX0}数组放入glDrawBuffers(2，p)就能一边渲染原图象(按gl_data[0]的输出)到屏幕后缓冲，一边输出特定信息(按gl_data[1]的输出)到辅助缓存0号了。貌似这样很好，因为连FBO都不支持同时屏幕输出和输出到FBO，但是你要怎样使用辅助缓存0号（GL_AUX0）里的内容？.....还不是得glCopyTexImage2D到一张专门存储这种信息的纹理！FBO则不一样，首先，与前面一样，用绑定到FBO的一个纹理存储这种数据，接下来就可以直接用此纹理了；其次，即使不支持同时屏幕输出和输出到FBO，也还是有办法近似的，这个我找了整晚英文资料可以总结出一两个办法，详见我后面的文章。

整个过程是这样的：在预处理中，新建一个FBO对象，用Bind绑定到当前（这些BIND之类函数一般是表示“你接下来要处理这个对象啦”的意思），给FBO输入渲染缓存或纹理，检查FBO状态是否正确，再脱离绑定。渲染过程，在需要它时再一次绑定，指定把接下来的内容渲染到它里面的哪一个渲染缓存或纹理......脱离绑定，使用之。

连我都觉得表意一塌糊涂，所以还是看那文章吧。注意，这里检查状态（glCheckFramebufferStatusEXT）很有必要，不然你连FBO起不起作用都不知道。在渲染到FBO后开始真正的屏幕渲染时，记得先脱离绑定glBindFramebufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT, 0)，否则还是继续渲染到FBO的，你可以把这个0看作代表“屏幕”这个主缓冲的代号；因为你渲染到FBO期间改变的东西是会保留下来的(OPENGL是个状态机嘛),你得去除这些影响,包括使用glPushAttrib之类函数；FBO绑定后开始渲染时还要记得glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT|.....);因为上面所说的这些改变包括象素格式，我们需要隔绝屏幕渲染时候的像素信息影响FBO渲染，因此你不想受渲染到FBO前的象素信息影响的话，像每帧开始时那样用glClear吧。

写得够长了，接下来谈谈一些应用吧。