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GLSL著色器實現多重紋理與幀緩衝物件（FBO）

阿新 • • 發佈：2019-01-05
還記得我前面幾篇部落格上寫的東西都是將紋理直接渲染到螢幕上，就是產生一個和紋理尺寸大小相同的視窗進行渲染，那麼渲染完了就正好完整的顯示了紋理圖案。但是在做數值計算的時候，一般是不需要輸出到螢幕上的，這就是今天我們要用到的幀快取。有了幀快取，我們的輸出不需要是螢幕了，而是直接輸出到幀快取中去。而且幀緩衝區物件的使用還會對程式的效能有一定提升

那麼幀緩衝物件到底是個什麼東西呢？首先幀緩衝區你可以理解為就是一個概念，下面這個圖可以很形象的解釋幀緩衝區的意思。這裡對這個圖解釋一下： 

       

其實真實存放資料的快取就是紋理快取和render快取，FBO就是將紋理快取和render快取整了一個控制代碼關聯起來，對其進行處理，現在理解為啥FBO只是一個概念了。

本篇部落格主要有以下3個技術點：
1：將一個矩陣，這個矩陣儲存著我們需要的數值，有可能就是一系數矩陣或者說權值矩陣，把這個矩陣放入紋理緩衝中，當做紋理來使用。
2：這裡面用到了多重紋理，多重紋理的處理還是比單重的紋理處理的過程複雜的多的。
3：也是本文的重點，就是對幀快取（FBO）的使用。

具體的使用還是要看程式碼吧。

大家在把程式碼貼到自己電腦上會缺少一個savePicture.h這個標頭檔案，這個標頭檔案包含了loadBMP和saveBMP兩個函式，很抱歉，這兩個函式不是我寫的，不方便發到網上，但是這兩個函式都是很簡單的，大家可以自己到網上找到相關的函式來代替。有了這兩個功能，程式就可以跑起來了。

  1. #include "stdafx.h"
  2. #include<windows.h>
  3. #include <stdio.h>
  4. #include <stdlib.h>
  5. #include <GL/glew.h>
  6. #include <GL/glut.h>
  7. #include "savePicture.h"
  8. //紋理的編號
  9. static GLuint texture;    //lena影象作為紋理
  10. static GLuint texWeigArr1;  //自己生成的紋理1
  11. static GLuint texWeigArr2;  
    //自己生成的紋理2
  12. static GLuint texOutput;    //產生結果的紋理
  13. static GLuint fb;           //FBO編號
  14. #define printOpenGLError() printOglError(__FILE__, __LINE__)
  15. const GLint imgHeight = 512, imgWidth = 512;  
  16. const GLint imgHeight2 = 256, imgWidth2 = 256;  
  17. static GLfloat   weight_1[imgWidth][imgHeight];    //權值矩陣1
  18. static GLfloat   weight_2[imgHeight2][imgWidth2];   //權值矩陣2
  19. static  GLfloat outPutFb[imgHeight * imgWidth];   //輸出紋理緩衝
  20. static GLubyte  pData[imgHeight * imgWidth];   //儲存最終的影象資料
  21. //頂點著色器
  22. constchar *vShader = {  
  23.     //"#version 110  \n "
  24.     "void main()"
  25.     "{"
  26.         "gl_TexCoord[0] = gl_MultiTexCoord0;"
  27.         "gl_TexCoord[1] = gl_MultiTexCoord1;"
  28.         "gl_TexCoord[2] = gl_MultiTexCoord2;"
  29.         "gl_Position = ftransform();"
  30.     "}"
  31. };  
  32. //片元著色器
  33. constchar *fShader = {  
  34.     //"#version 110          \n "
  35.     "#extension GL_ARB_texture_rectangle : enable  \n"
  36.     "uniform sampler2DRect  LenaTexture;         \n"
  37.     "uniform sampler2DRect  WeightTex1;         \n"
  38.     "uniform sampler2DRect  WeightTex2;         \n"
  39.     "void main()         \n"
  40.     "{          \n"
  41.         "vec2   weig1Pos =  gl_TexCoord[1].st;                  \n "
  42.         "vec2   weig2Pos =  gl_TexCoord[0].st / 2.0;"
  43.         "vec2     pos1 = vec2(gl_TexCoord[0].s,512.0-gl_TexCoord[0].t);"
  44.         "vec4   texColor   =  texture2DRect(LenaTexture,pos1 );         \n"
  45.         "vec4   weight1    =  texture2DRect(WeightTex1, weig1Pos);          \n "
  46.         "vec4   weight2    =  texture2DRect(WeightTex2, weig2Pos);          \n"
  47.         "texColor.yzw = vec3(0.0,0.0,0.0);         \n"
  48.         "weight1.yzw = vec3(0.0,0.0,0.0);         \n"
  49.         "if ( gl_TexCoord[0].s >256.0)"
  50.         "{ gl_FragColor = texColor;     }   \n"
  51.         "else"
  52.         "{gl_FragColor =   weight1 * weight2;   }     \n"
  53.     "}        \n"
  54. };  
  55. //輸出錯誤相關資訊
  56. int printOglError(char *file, int line)  
  57. {  
  58.     GLenum glErr;  
  59.     int retCode = 0;  
  60.     glErr = glGetError();  
  61.     while (glErr != GL_NO_ERROR)  
  62.     {  
  63.         printf("glError in file %s @ line %d: %s\n", file, line, gluErrorString(glErr));  
  64.         retCode = 1;  
  65.         glErr = glGetError();  
  66.     }  
  67.     return retCode;  
  68. }  
  69. //輸出opengl錯誤
  70. void printInfoLog(GLhandleARB obj)  
  71. {  
  72.     int infologLength = 0;  
  73.     int charsWritten = 0;  
  74.     GLcharARB *infoLog;  
  75.     printOpenGLError();  
  76.     glGetObjectParameterivARB(obj, GL_OBJECT_INFO_LOG_LENGTH_ARB, &infologLength);  
  77.     printOpenGLError();  
  78.     if(infologLength > 0)  
  79.     {  
  80.         infoLog = (GLcharARB*)malloc(infologLength);  
  81.         if(infoLog == NULL)  
  82.         {  
  83.             printf("ERROR: Could not allocate InfoLog buffer\n");  
  84.             exit(1);  
  85.         }  
  86.         glGetInfoLogARB(obj,infologLength,&charsWritten,infoLog);  
  87.         printf("InfoLog:\n%s\n\n",infoLog);  
  88.         free(infoLog);  
  89.     }  
  90.     printOpenGLError();  
  91. }  
  92. /************************************************************* 
  93. function name:   initShaders 
  94. input:   1.    const char *vShaderCode,  
  95.             2.     const char *fShaderCode, 
  96. output:  1.    -1   compile error 
  97.              2.    -2    link  error 
  98.              3.      progHandle     
  99. description： 
  100. *****************************************************************/
  101. GLhandleARB initShaders( constchar *vShaderCode, constchar *fShaderCode )     
  102. {  
  103.     GLhandleARB vertHandle, fragHandle, progHandle;   //物件控制代碼
  104.     GLint vertCompiled, fragCompiled;               //狀態值
  105.     GLint linked;  
  106.     //建立頂點著色器物件和片元著色器物件
  107.     vertHandle = glCreateShaderObjectARB(GL_VERTEX_SHADER_ARB);  
  108.     fragHandle = glCreateShaderObjectARB(GL_FRAGMENT_SHADER_ARB);  
  109.     //將原始碼字串載入到著色器中
  110.     glShaderSource( vertHandle, 1, &vShaderCode, NULL );  
  111.     glShaderSource( fragHandle, 1, &fShaderCode, NULL );  
  112.     printf("編譯碼塊頂點著色器並列印編譯器日誌檔案:\n");  
  113.     //編譯碼塊頂點著色器並列印編譯器日誌檔案
  114.     glCompileShaderARB(vertHandle);  
  115.     printOpenGLError();             //檢查opengl錯誤
  116.     glGetObjectParameterivARB(vertHandle,GL_OBJECT_COMPILE_STATUS_ARB, &vertCompiled);  
  117.     printInfoLog(vertHandle);  

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