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Opengl編程學習筆記（五）——從FRAGMENT到PIXEL（framebuffer 幀緩存）
1.幀緩存包括顏色、scissor、alpha、stencil、depth這些緩存，所以幀緩存不是一片緩存，而是所有這些緩存的組合，幀緩存它對應了屏幕上的每一個pixel（不是真正的pixel，而是一個fragment所對應的位置）的各種這些信息（顏色、ZBUFFER、等等），幾何體的fragment時沒有幀緩存的，幀緩存時屏幕上的，一個緩存的一位就對應一個位片麵。
Colorbuffer是最終表現在屏幕上的,但是其他緩存決定了最後這些color是否和怎樣繪製在屏幕上.,其中除了colorbuffer的那些幀緩存也稱作輔助緩存.
在光柵化得到fragment後，就要按照以下的順序進行各種測試，那些通過測試了的像素才有資格最後放到屏幕上，在通過所有測試後，這些fragment將可能被寫入原有的幀緩存（但是在最後混合出來的顏色值可能與屏幕原有的幀緩存中 的顏色緩存做各種運算，所以顏色緩存有時可能不會被簡單覆蓋，但其他緩存會。
2.顏色緩存的讀寫:glDrawBuffer和glReadBuffer(),然後調用GlwritePixel、glreadpixel等
3緩存掩碼（MASK）：
可以設置每種幀緩存的掩碼，再寫入相應緩存時就會被掩碼作用，具體表現為
GlIndexmask（Glint mask）：如果在索引模式下，當mask的第i位為0時，則第i個索引的顏色不會被寫入到顏色緩存中，你會看到原本為那個顏色的區域變成空空的了，為1正常繪製，可以利用他進行層動畫。
Glcolormask（GLboolean red，GLboolean green，GLboolean blue，GLboolean alpha）：它可以控製顏色值中的那個通道繪製那個不被繪製（1為繪製），這個可以讓你查看各種顏色的渲染，如圖是隻顯示紅色的情形：
GlDepthMask（GLboolean flag）：當flag為真時寫入深度緩存，否則就不寫入。默認是寫入的，那如果為否不寫入你將看到什麼效果呢？這樣每一幀後繪製的那個物體它不寫幀緩存，也就是它的幀緩存默認為最小的0，所以此時你永遠看到後繪製的在前麵（這跟正常情況下不帶開深度測試看到的場景是一樣的）。
深度緩存的掩碼有很多的應用，例如你可以隨時置它與FALSE控製以後的物體為後繪製的現實在最上層
4fragment的測試
注意這裏要進行的所有測試都是在fragmen級別上的，這部分也是本章的核心內容。測試的意義是；當一個被計算出來的fragment要最終成為屏幕的一個pixel時要按照下麵順序通過測試，如果在哪個階段不被通過，就會不繪製，如果最後都通過了，確定要在屏幕的顏色緩存上繪製這一點時，還要將這點屏幕緩存該點原先顏色進行某種混合。
Scissor Test:這裏通過glScissor()定義一個矩形區域（Scissor box），如果片段在這和矩形內，則通過，不在則不通過（不顯示），這個相當於StencilTest的矩形版。效果如下：就像從一小窗口觀看的感覺
Alpha test：它的基本功能時利用alpha（RGBA的A） 緩存來判定是否繪製一個像素，雖然它的值經常被用來進行混合效果。用glAlphaFunc()來定義參考值和通過測試的條件。測試的過程是，用fragment的alpha值遇一個定義的參考值做比較，比較的方式由glAlphaFunc指定，通過這個比較來判斷是否通過測試。
Alpha test可以製作鏤空效果或是billboard，製作billboard的過程是：製作一個貼有rgba四通道的貼圖，其中透明部分的alpha為0，反之為1，在場景中為一個細分的多邊形貼上這個貼圖作為紋理，其中頂點的ALPHA值就為其貼圖的點的ALPHA值，最後使用alpha測試，並將比較函數設置為GL_GRETER，參考值為0.5，這樣0的那部分就會不通過，變成完全透明的了。
Stencil test：它時一個模板測試，形象的比喻就是在stencil test處理中，會依據stencil buffer這個記憶體中所存放的資料，來決定是否要舍棄像素。它的測試過程是這樣的，在所有像素的stencil buffer裏麵存儲了一些值，然後定義了一個比較方法和一個參考值，如果參考值與該點的stencilbuffer裏麵的值在這種比較方式下通過，那麼這點通過測試，被繪製。你不能直接寫入stencilbuffer，但是可以通過glStencilOp（）來間接寫入，這個函數設定當一個fragment通過或者不通過Stencil緩存時Stencil緩存起什麼變化。
Stencil test最常用的用途就是在屏幕上定義一塊不規則的區域，然後限製在這個區域內顯示。它的實現方法是這樣的：
首先要清空當前的Stencil緩存為0：glClearStencil（0）；glClear（GL_STENCIL_BUFFER_BIT）
然後設定glStencilFunc（）為GLALWAYS，1，就是都通過該測試，並且設定GLSENCILOP（GL_REPLACE，GL_REPLACE，GL_REPLACE）接著繪製你希望的不規則區域的形狀。這段代碼的意思就是讓你繪製的那個形狀都通過Stencil測試，而且通過後都用1來取代那點的Stencil緩存。這樣就把Stencil緩存變成了那塊形狀的區域為1，定製了一個這種形狀的模板，注意每次RESIZE的時候stencil會自動清空掉
最後要清空屏幕的顏色和深度緩存，然後設定glStencilFunc為GL_EQUAL，1，GLSENCILOP為GL_KEEP（不變Stencil緩存了，最後後繪製你要繪製的場景，這樣那些等於1的stencil位置被繪製上了，不等於的就不繪製了，這是這種算法的效果：裏麵在一個人形的區域內繪製，這對一些遊戲的GUI來說很有幫助
Depth test：通常進行深度測試的過程是這樣的，在每一幀開始用一個很大的值來清空深度緩存，然後在繪製時，會自動產生當前的深度，默認采用的比較函數是較小的深度通過測試進行繪製，這樣就剔除了背景。當然也可以用glDepthFunc來設置比較函數
當進行過上述測試後，所有即將認為要被寫到同一屏幕位置的片段將混合他們的顏色值，作為最後的顏色在最後一步寫在屏幕上，在這裏可以設置這個混合方式
Dithering：這一歩時用在索引模式，因為在索引模式下如果混合後的顏色不再索引中，他將找一種所顏色拚湊的方式來替代，打開GL_DITHER的開關即可。
最後一步邏輯操作：最後一步時邏輯操作，我們在前麵生成了將寫在屏幕上的顏色，而此時COLORBUFFER有剛才的顏色值，這是可以選擇對這兩個值進行操作，默認是GL_COPY，也就是單純拷貝新值到屏幕上，但是事實上還有很多可選的邏輯操作，當然要打開GL_COLOR_LOGIC_OP/INDEX開關。其實這個操作時非常有用的，它可以直接控製最後在屏幕上的顯示狀況，它隻是改變最後屏幕上的像素，所以可以很輕鬆的實現肯多小TRIK，如顏色反置，切換場景與清空等等。
關於Accumulation Buffer，這個framebuffer和測試無關，它用來累計顏色緩存上的值，也就是說他可以將每幀的顏色緩存的值類加到她這裏，然後她還可以把他累加的內容重新寫入顏色緩存，我們看上去就像一幅幾張圖像疊加的照片。我們可以控製這些過程。glAccum（）控製對這個緩存的操作，通常有開始累加，清空重新累加、寫到屏幕顏色緩存、數值運算等操作。可以利用buffer進行反走樣和模煳處理。使用前要在最前麵打開GLUT_ACCUM模式，這個緩存有很多用處：如反走樣、模擬運動模煳、模擬多重曝光（即產生HDR圖）、產生軟影（soft shadow）等等。
最後更新：2017-04-02 00:06:48