OpenGL緩沖區(qū)

• 顏色緩沖區(qū)
  • 包含顏色索引或者RGBA顏色數(shù)據(jù)
• 深度緩沖區(qū)
  • 存儲(chǔ)每個(gè)像素的深度值。
  • 當(dāng)啟動(dòng)深度測(cè)試時(shí)辆影，片段像素深度值和深度緩沖區(qū)深度值比較，決定片段哪些像素點(diǎn)數(shù)據(jù)可以替換到顏色緩沖區(qū)中黍特。
• 模板緩沖區(qū)
  • 為屏幕上的每個(gè)像素點(diǎn)保存一個(gè)無符號(hào)整數(shù)值蛙讥。
  • 在渲染過程中，可以用緩沖區(qū)保存的值與一個(gè)預(yù)先設(shè)定的參考值相比較灭衷，根據(jù)比較的結(jié)果來決定是否更新響應(yīng)的像素點(diǎn)的顏色值次慢。這個(gè)比較的過程稱為模板測(cè)試。
  • 模板測(cè)試發(fā)生在透明度測(cè)試（alpha test）之后翔曲，深度測(cè)試（depth test）之前迫像。

模板測(cè)試.png

中間小的紙板的T字位置是鏤空的，當(dāng)用噴漆噴在紙板上時(shí)瞳遍，鏤空的部分有噴漆通過闻妓，沒鏤空的就被紙板擋住，所以最終顯示在大紙板上就是一個(gè)T字掠械。模板緩沖區(qū)的原理也是如此：通過模板測(cè)試的片段像素點(diǎn)顏色會(huì)被替換到顏色緩沖區(qū)（相當(dāng)于噴漆通過鏤空的部分顯示到大紙板上）纷闺，未通過的則不會(huì)保存到顏色緩沖區(qū)（相當(dāng)于沒鏤空的部分就被小紙板擋住了，顯示不到大紙板上）份蝴。

• 累積緩沖區(qū)
  • 允許你把渲染到顏色緩沖區(qū)的值，拷貝到累積緩沖區(qū)氓轰。在多次拷貝操作到累積緩沖區(qū)時(shí)婚夫，可以用不同方式的把顏色緩沖區(qū)內(nèi)容和當(dāng)前累積緩沖區(qū)的內(nèi)容進(jìn)行重復(fù)混合。

模板緩沖區(qū)相關(guān)函數(shù)

• 開啟模板測(cè)試

glEnable(GL_STENCIL_TEST);

• 設(shè)置模板緩沖區(qū)的寫入掩碼（默認(rèn)為0xff）

glStencilMask(GLuint mask)

• 清除模板緩沖區(qū)的值（默認(rèn)為0）

glClearStencil(GLint s)

• 設(shè)置模板測(cè)試是否通過的規(guī)則

glStencilFunc(GLenum func, GLint ref, GLuint mask)

 ref: 參考值
 mask: 掩碼（和模板緩沖區(qū)的值進(jìn)行與操作署鸡，結(jié)果再和參考值作比較案糙，判斷比較結(jié)果是否符合設(shè)定的規(guī)則）  

• 設(shè)置根據(jù)測(cè)試結(jié)果，如何修改模板緩沖區(qū)的值

glStencilOp(GLenum fail, GLenum zfail, GLenum zpass)
fail: 模板測(cè)試未通過時(shí)該如何變化靴庆。
zfail: 模板測(cè)試通過时捌，但深度測(cè)試未通過該如何變化。
zpass: 模板測(cè)試和深度測(cè)試均通過該如何變化炉抒。

• 清空模板緩沖區(qū)

glClear(GL_STENCIL_BUFFER_BIT)

例子

#include <math.h>
#ifdef __APPLE__
#include <glut/glut.h>
#else
#define FREEGLUT_STATIC
#include <GL/glut.h>
#endif

void init()
{
    glClearColor(0.f, 0.f, 0.f, 0.f);
    glClearStencil(0);
    glClearDepth(0);
    glEnable(GL_STENCIL_TEST);
}

void reshape(int w, int h)
{
    if (h == 0) {
        h = 1;
    }
    glViewport(0, 0, w, h);
    
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluPerspective(35.f, (w * 1.f) / h, 1.f, 100.f);
    
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
}

void drawRect()
{
    glColor3f(1.f, 0.f, 0.f);
    glRectf(-5.f, -5.f, 5.f, 5.f);
}

void drawSpin()
{
    glColor3f(0.f, 0.f, 0.f);
    float dRadius = 5.f * (sqrt(2.0)/2.0);
    glBegin(GL_LINE_STRIP);
    for (float dAngel = 0; dAngel < 10.f; dAngel += 0.1) {
        glVertex2d(dRadius * cos(dAngel), dRadius * sin(dAngel));
        dRadius *= 1.003;
    }
    glEnd();
}

void display()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
    
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    glTranslatef(0, 0, -20.f);

/*
    永遠(yuǎn)無法通過模板測(cè)試描沟，drawSpin()繪制的內(nèi)容的像素點(diǎn)顏色不會(huì)替換到顏色緩沖區(qū)中飒泻。
    
    因?yàn)闊o法通過模板測(cè)試，所以glStencilOp()中的第一個(gè)參數(shù)起作用吏廉，把模板緩沖區(qū)相對(duì)應(yīng)的值+1泞遗。所以drawSpin()后，形成一個(gè)背景為0迟蜜，中間螺旋線是1的模板緩沖區(qū)刹孔。
*/
    glStencilFunc(GL_NEVER, 0x0, 0x0);
    glStencilOp(GL_INCR, GL_KEEP, GL_KEEP);
    drawSpin();
    
/*
    當(dāng) stencil buffer 像素值的最后 1 位( mask 參數(shù)是 0x1) ，與 0x1 這個(gè) ref 值作比較娜睛， 如果 not equal 不相等時(shí)髓霞，才會(huì)繪制下面的內(nèi)容.

所以 drawRect() 在繪制的時(shí)候，有些部分是會(huì)繪制的畦戒，因?yàn)檫@部分的 stencil buffer 像素的值是 0 ; 而 stencil buffer 像素值是 1 的部分,也就是上一步方库，繪制螺旋線圈的部分，因?yàn)?stencil buffer 里對(duì)應(yīng)的像素的 值是 1 障斋，所以這部分不會(huì)繪制纵潦。也就是會(huì)出現(xiàn) drawRect()繪制的圖像有鏤空的情形（改變背景顏色就更清楚了）。

因?yàn)檫@一步的繪制不想修改模板緩存的值垃环，所以無論通過與否邀层，都希望模板緩存的值保持不變，因此 glStencilOp() 的 3個(gè)參數(shù)都是 GL_KEEP
*/
    glStencilFunc(GL_NOTEQUAL, 0x1, 0x1);
    glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP);
    drawRect();
    
    glutSwapBuffers();
}

int main(int argc, char** argv) {
    
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_STENCIL | GLUT_DEPTH);
    glutInitWindowPosition(200, 200);
    glutInitWindowSize(600, 600);
    glutCreateWindow("stencil buffer test");
    
    init();
    glutReshapeFunc(reshape);
    glutDisplayFunc(display);
    glutMainLoop();
    
    return 0;
}

效果圖.png

參考博客

https://blog.csdn.net/csxiaoshui/article/details/23457273
https://blog.csdn.net/korekara88730/article/details/42213217