開始接觸GPU，讀了一部分GPGPU::Basic Math Tutorial 整理了前一部分CPU與GPU互傳資料的程式碼，記錄如下：

  #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <GL/glew.h> #include <GL/glut.h> int main(int argc, char **argv) { // 這裡宣告紋理的大小為：teSize;而陣列的大小就必須是texSize*texSize*4 int texSize = 2; int i; // 生成測試陣列的資料 float* data = (float*)malloc(4*texSize*texSize*sizeof(float)); float* result = (float*)malloc(4*texSize*texSize*sizeof(float)); for (i=0; i<texSize*texSize*4; i++) data[i] = (i+1.0)*0.01F; // 初始化OpenGL的環境 glutInit (&argc, argv); glutCreateWindow("TEST1"); glewInit(); /*在我們對紋理進行運算或存取的時候，為了能夠正確地控制每一個數據元素，我 們得選擇一個比較特殊的投影方式，把3D世界對映到2D螢幕上（從世界座標空間到 螢幕裝置座標空間），另外螢幕畫素與紋理元素也要一一對應。這種關係要成功， 關鍵是要採用正交投影及合適的視口。這樣便能做到幾何座標（用於渲染）、紋理 座標（用作資料輸入）、畫素座標（用作資料輸出）三者一一對應。有一個要提醒 大家的地方：如果使用texture2D，我們則須要對紋理座標進行適當比例的縮放， 讓座標的值在0到1之間，前面有相關的說明。 為了建立一個一一對應的對映，我們把世界座標中的Z座標設為0，把下面這段程式碼 加入到initFBO()這個函式中 */ // 視口的比例是 1:1 pixel=texel=data 使得三者一一對應 glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); gluOrtho2D(0.0,texSize,0.0,texSize); glMatrixMode(GL_MODELVIEW); glLoadIdentity(); glViewport(0,0,texSize,texSize); /*首先，通過使用一些OpenGL的擴充套件函式，我們可以給GPU提供32位精度的浮點數。 另外有一個叫 EXT_framebuffer_object 的OpenGL的擴充套件， 該擴充套件允許我們把一個 離屏緩衝區作為我們渲染運算的目標，這個離屏緩衝區中的RGBA四個通道，每個都 是32位浮點的，這樣一來， 要想GPU上實現四分量的向量運算就比較方便了，而且 得到的是一個全精度的浮點數，同時也消除了限定數值範圍的問題。我們通常把這 一技術叫FBO，也就是Frame Buffer Object的縮寫。 要使用該擴充套件，或者說要把傳統的幀緩衝區關閉，使用一個離屏緩衝區作我們的渲 染運算區，只要以下很少的幾行程式碼便可以實現了。有一點值得注意的是：當我用 使用數字0，來繫結一個FBO的時候，無論何時，它都會還原window系統的特殊幀緩 衝區，這一特性在一些高階應用中會很有用，但不是本教程的範圍，有興趣的朋友 可能自已研究一下。*/ // 生成並繫結一個FBO，也就是生成一個離屏渲染對像 GLuint fb; glGenFramebuffersEXT(1,&fb); glBindFramebufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT,fb); // 生成兩個紋理，一個是用來儲存資料的紋理，一個是用作渲染對像的紋理 GLuint tex,fboTex; glGenTextures (1, &tex); glGenTextures (1, &fboTex); glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB,fboTex); // 設定紋理引數 glTexParameteri(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST); glTexParameteri(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST); glTexParameteri(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP); glTexParameteri(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP); // 這裡在顯示卡上分配FBO紋理的貯存空間，每個元素的初始值是0； glTexImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB,0,GL_RGBA32F_ARB, texSize,texSize,0,GL_RGBA,GL_FLOAT,0); // 分配資料紋理的視訊記憶體空間 glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB,tex); glTexParameteri(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST); glTexParameteri(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST); glTexParameteri(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP); glTexParameteri(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP); glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV,GL_TEXTURE_ENV_COLOR,GL_DECAL); glTexImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB,0,GL_RGBA32F_ARB, texSize,texSize,0,GL_RGBA,GL_FLOAT,0); /*其實一個紋理，它不僅可以用來作資料輸入對像，也還可以用作資料輸出對 像。這也是提高GPU運算效率和關鍵所在。通過使用 framebuffer_object 這 個擴充套件，我們可以把資料直接渲染輸出到一個紋理上。但是有一個缺點：一個 紋理對像不能同時被讀寫，也就是說，一個紋理，要麼是隻讀的，要麼就是隻 寫的。 FBO 擴充套件提供了一個簡單的函式來實現把資料渲染到紋理。為了能夠使用一個 紋理作為渲染對像，我們必須先把這個紋理與FBO繫結，這裡假設離屏幀緩衝 已經被指定好了。 */ //把當前的FBO對像，與FBO紋理繫結在一起 glFramebufferTexture2DEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT, GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXT, GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB,fboTex,0); /*第一個引數的意思是很明顯的。第二個引數是定義一個繫結點（每個FBO最大 可以支援四個不同的繫結點，當然，不同的顯示卡對這個最大繫結數的支援不一 樣，可以用GL_MAX_COLOR_ATTACHMENTS_EXT來查詢一下）。第三和第四個引數 應該清楚了吧，它們是實際紋理的標識。最後一個引數指的是使用多重映像紋 理，這裡沒有用到，因此設為0。 為了能成功繫結一紋理，在這之前必須先用glTexImage2D()來對它定義和分配 空間。但不須要包含任何資料。我們可以把FBO想像為一個數據結構的指標，為 了能夠對一個指定的紋理直接進行渲染操作，我們須要做的就呼叫OpenGL來給 這些指標賦以特定的含義。*/ /*為了把資料傳輸到紋理中去，我們必須繫結一個紋理作為紋理目標，並通過一 個GL函式來發送要傳輸的資料。實際上就是把資料的首地址作為一個引數傳遞給 該涵數，並指定適當的紋理大小就可以了。如果用LUMINANCE格式，則意味著數 組中必須有texSize x texSize個元數。而RGBA格式，則是這個數字的4倍。注意 的是，在把資料從記憶體傳到顯示卡的過程中，是全完不需要人為來干預的，由驅動 來自動完成。一但傳輸完成了，我們便可能對CPU上的資料作任意修改，這不會 影響到顯示卡中的紋理資料。 而且我們下次再訪問該紋理的時候，它依然是可用 的。在NVIDIA的顯示卡中，以下的程式碼是得到硬體加速的。*/ // 把本地資料傳輸到顯示卡的紋理上。 glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB,tex); glTexSubImage2D(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB,0,0,0,texSize,texSize, GL_RGBA,GL_FLOAT,data); //這裡三個值是0的引數，是用來定義多重映像紋理的，由於我們這裡要求一次把 //整個陣列傳輸一個紋理中，不會用到多重映像紋理，因此把它們都關閉掉。 /*CPU中的資料都是以行排列的方式對映到紋理中去的。更詳細地說，就是：對於 RGBA格式，陣列中的前四個資料，被傳送到紋理的第一個元素的四個分量中，分別 與R,G,B,A分量一一對應，其它類推。而對於LUMINANCE 格式的紋理，紋理中第一 行的第一個元素，就對應陣列中的第一個資料。其它紋理元素，也是與陣列中的數 據一一對應的。*/ //--------------------begin------------------------- //以下程式碼是渲染一個大小為texSize * texSize矩形， //其作用就是把紋理中的資料，經過處理後，儲存到幀緩衝中去， //由於用到了離屏渲染，這裡的幀緩衝區指的就是FBO紋理。 //在這裡，只是簡單地把資料從紋理直接傳送到幀緩衝中， //沒有對這些流過GPU的資料作任何處理，但是如果我們會用CG、 //GLSL等高階著色語言，對顯示卡進行程式設計，便可以在GPU中 //截獲這些資料，並對它們進行任何我們所想要的複雜運算。 //這就是GPGPU技術的精髓所在。問題討論：www.physdev.com /*這是一個反方向的操作，那就是把資料從GPU傳輸回來，存放在CPU的陣列上。同 樣，有兩種不同的方法可供我們選擇。傳統上，我們是使用OpenGL獲取紋理的方法， 也就是繫結一個紋理目標，然後呼叫glGetTexImage()這個函式。這些函式的引數， 我們在前面都有見過。 glBindTexture(texture_target,texID); glGetTexImage(texture_target,0,texture_format,GL_FLOAT,data); */ glColor4f(1.00f,1.00f,1.00f,1.0f); glBindTexture(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB,tex); glEnable(GL_TEXTURE_RECTANGLE_ARB); glBegin(GL_QUADS); glTexCoord2f(0.0, 0.0); glVertex2f(0.0, 0.0); glTexCoord2f(texSize, 0.0); glVertex2f(texSize, 0.0); glTexCoord2f(texSize, texSize); glVertex2f(texSize, texSize); glTexCoord2f(0.0, texSize); glVertex2f(0.0, texSize); glEnd(); //--------------------end------------------------ //但是這個我們將要讀取的紋理，已經和一個FBO對像繫結的話，我們可以採用改變 //渲染指標方向的技術來實現。 // 從幀緩衝中讀取資料，並把資料儲存到result陣列中。 glReadBuffer(GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXT); glReadPixels(0, 0, texSize, texSize,GL_RGBA,GL_FLOAT,result); /*由於我們要讀取GPU的整個紋理，因此這裡前面兩個引數是0，0。表示從0起始點開 始讀取。該方法是被推薦使用的。 一個忠告：比起在GPU內部的傳輸來說，資料在主機記憶體與GPU記憶體之間相互傳輸，其 花費的時間是巨大的，因此要謹慎使用。由其是從CPU到GPU的逆向傳輸。 */ /* --------------CPU---------------- -------------GPU------------ | | | | | data arr: | | texture: | | [][][][][][][][][] --------------> [][][] | | | | [][][] | | | | [][][] | | | | // | | result: | | FBO: | | [][][][][][][][][] | | [][][] | | <----------------- [][][] | | | | [][][] | |-------------------------------| |--------------------------| */ // 顯示最終的結果 printf("Data before roundtrip:/n"); for (i=0; i<texSize*texSize*4; i++) printf("%f/n",data[i]); printf("Data after roundtrip:/n"); for (i=0; i<texSize*texSize*4; i++) printf("%f/n",result[i]); // 釋放本地記憶體 free(data); free(result); // 釋放顯示卡記憶體 glDeleteFramebuffersEXT (1,&fb); glDeleteTextures (1,&tex); glDeleteTextures(1,&fboTex); system("pause"); return 0; }