从 CUDA 访问 VTK OpenGL 对象（3D 纹理）答案

【问题标题】：VTK OpenGL objects (3D texture) access from CUDA‏从 CUDA 访问 VTK OpenGL 对象（3D 纹理）
【发布时间】：2015-04-16 22:52:02
【问题描述】：

是否有任何适当的方法可以访问 VTK 的低级 OpenGL 对象，以便使用 openGL-CUDA/OpenCL 互操作性功能从 CUDA/OpenCL 内核修改它们？

具体来说，我想从 vtkOpenGLGPUVolumeRayCastMapper 中获取 GLuint（或无符号整数）成员，该成员指向存储数据集的 Opengl 3D 纹理对象，以便将其绑定到 CUDA Surface 以便能够访问和修改它的值来自我实现的 CUDA 内核。

有关更多信息，我需要遵循的过程在此处进行了说明： http://rauwendaal.net/2011/12/02/writing-to-3d-opengl-textures-in-cuda-4-1-with-3d-surface-writes/ 其中使用的 texID 对象（在步骤 1 和 2 中）与我想从 VTK 中检索的对象相同。

首先看一下 vtkOpenGLGPUVolumeRayCastMapper 函数，我没有找到一种简单的方法来做到这一点，而不是创建一个 vtkGPUVolumeRayCastMapper 子类，但即使在那种情况下，我也不确定我应该准确地修改什么，因为我猜其他一些成员依赖于3D Texture值，修改后也要更新。

那么，你知道一些方法可以做到这一点吗？

非常感谢。

【问题讨论】：

标签： opengl cuda vtk

【解决方案1】：

子类化可能会起作用，但如果你愿意，你也可以避免它。重要的是您以正确的顺序获得 GL/CUDA API 调用的顺序。

首先，您必须使用 CUDA 注册纹理。这是使用：

cudaGraphicsGLRegisterImage(&cuda_graphics_resource, texture_handle,
GL_TEXTURE_3D, cudaGraphicsRegisterFlagsSurfaceLoadStore);

规定 texture_handle 是通过调用 glGenTextures(...) 写入的 GLuint

使用 CUDA 注册纹理后，您可以创建可在内核中读取或写入的表面。

您唯一需要担心的是 vtk 在调用 cudaGraphicsMapResources(...) 和 cudaGraphicsUnmapResources(...) 之间不使用纹理。其他一切都应该是标准的 CUDA。

此外，一旦您将纹理映射到 CUDA 并在内核中写入，除了取消映射纹理之外，没有其他工作。 GL 将在下次使用时获取修改后的纹理。

【讨论】：

感谢您的回答，但这并不是真正的疑问。主要问题是重新定义 VTK，而不是 Interop。
首先，没有实现对VTK GLuint的访问，因为它是作为私有成员处理的。也许我可以对它进行子类化并创建一个函数来获取访问权限。即使这样，另一个问题也出现了。由于 VTK 被认为处理静态体积，我的猜测是 VTK 会在创建 VTK 体积对象时创建除纹理之外的其他数据。如果我仅从外部（CUDA）修改纹理，则存储在对象中的大部分附加数据将变得过时。所以，最大的问题是如何在他不注意的情况下从外部修改对象时的鲁棒性。
我不熟悉 VTK，但可以肯定的是，只要它是受保护的而不是私有的，您就可以进行子类化。如果它是私有的，如您所说，您可以查询 GL 以获取当前绑定的纹理，但您必须知道 VTK 何时调用 glBindTexture()。这假设您正在编写自己的着色器，如果 VTK 处理所有这些，则不会工作。据我所知，OpenGL 存储的任何信息都不会因在 CUDA 内核中写入纹素值而失效。多次将（过时的）纹素重新发送到 OpenGL 的计算成本很高，所以我怀疑 VTK 会这样做，但我不能说。
实际上，该变量是受保护的，所以我可以轻松访问它。我提到的 Invalidated 信息不是来自 OpenGL，而是来自 VTK，因为可能会在为其分配新体积时计算一些加速结构和附加计算（例如，与体积相关的梯度场），并且因为 VTK不知道这个 CUDA 修改，附加数据将变得过时，因为它是在使用普通 VTK 接口分配初始体积时计算的。我想只有 VTK 专家才能回答这个问题：P。不过谢谢！