使用 lwjgl 启用抗锯齿

【问题标题】：Enable anti-aliasing with lwjgl使用 lwjgl 启用抗锯齿
【发布时间】：2013-09-09 16:09:12
【问题描述】：

我正在运行这个 lwjgl 应用程序：

Display.setDisplayMode(new DisplayMode(500, 500));
Display.create();

glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
glOrtho(-5, 5, -5, 5, -10, 5);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

float x = 0;
while (!Display.isCloseRequested()) {
    Display.update();

    glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glColor3f(1, 0, 0);
    x += 0.01f;
    glRotatef(x, x, 3 * x, 0.5f * x);
    glBegin(GL_QUADS);
    drawCube();
    glEnd();
    glLoadIdentity();
}
Display.destroy();

这基本上在窗口中绘制了一个 1x1x1 的立方体。方法drawCube()是这样的：

public void drawCube() {
    glColor3f(0.0f, 1.0f, 0.0f);          // Set The Color To Green
    glVertex3f(1.0f, 1.0f, 0f);           // Top Right Of The Quad (Top)
    glVertex3f(0f, 1.0f, 0f);             // Top Left Of The Quad (Top)
    glVertex3f(0f, 1.0f, 1.0f);           // Bottom Left Of The Quad (Top)
    glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);         // Bottom Right Of The Quad (Top)

    glColor3f(1.0f, 0.5f, 0.0f);          // Set The Color To Orange
    glVertex3f(1.0f, 0f, 1.0f);           // Top Right Of The Quad (Bottom)
    glVertex3f(0f, 0f, 1.0f);             // Top Left Of The Quad (Bottom)
    glVertex3f(0f, 0f, 0f);               // Bottom Left Of The Quad (Bottom)
    glVertex3f(1.0f, 0f, 0f);             // Bottom Right Of The Quad (Bottom)

    glColor3f(1.0f, 0.0f, 0.0f);          // Set The Color To Red
    glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);         // Top Right Of The Quad (Front)
    glVertex3f(0f, 1.0f, 1.0f);           // Top Left Of The Quad (Front)
    glVertex3f(0f, 0f, 1.0f);             // Bottom Left Of The Quad (Front)
    glVertex3f(1.0f, 0f, 1.0f);           // Bottom Right Of The Quad (Front)

    glColor3f(1.0f, 1.0f, 0.0f);          // Set The Color To Yellow
    glVertex3f(1.0f, 0f, 0f);             // Bottom Left Of The Quad (Back)
    glVertex3f(0f, 0f, 0f);               // Bottom Right Of The Quad (Back)
    glVertex3f(0f, 1.0f, 0f);             // Top Right Of The Quad (Back)
    glVertex3f(1.0f, 1.0f, 0f);           // Top Left Of The Quad (Back)

    glColor3f(0.0f, 0.0f, 1.0f);          // Set The Color To Blue
    glVertex3f(0f, 1.0f, 1.0f);           // Top Right Of The Quad (Left)
    glVertex3f(0f, 1.0f, 0f);             // Top Left Of The Quad (Left)
    glVertex3f(0f, 0f, 0f);               // Bottom Left Of The Quad (Left)
    glVertex3f(0f, 0f, 1.0f);             // Bottom Right Of The Quad (Left)

    glColor3f(1.0f, 0.0f, 1.0f);          // Set The Color To Violet
    glVertex3f(1.0f, 1.0f, 0f);           // Top Right Of The Quad (Right)
    glVertex3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);         // Top Left Of The Quad (Right)
    glVertex3f(1.0f, 0f, 1.0f);           // Bottom Left Of The Quad (Right)
    glVertex3f(1.0f, 0f, 0f);             // Bottom Right Of The Quad (Right)
}

它输出这个：

对我来说，线条非常可怕，lwjgl 有抗锯齿功能吗？如果是，我该如何启用它？

【问题讨论】：

  • 据我所知，LWJGL 和OpenGL 没有默认的抗锯齿功能。因此，要执行抗锯齿，您可以将“世界”渲染到纹理上，然后将其渲染到相机前面的两个三角形之上。然后可以执行post processing，通过Shaders实现抗锯齿。
  • 如果您正在学习LWJGL和OpenGL，那么请学习如何使用VBOs，因为glBegin、glVertex等是不推荐使用的功能，不应再使用。
  • @Vallentin 感谢您对VBO 的建议，我使用的是gl* 方法，因为我发现了许多使用它们的示例。你能用一个使用纹理的例子和一个VBO的例子来回答吗？
  • 那我现在就去做！ ;)

标签： java lwjgl antialiasing


【解决方案1】：

对于抗锯齿，您可以使用多重采样。要启用它，请将 PixelFormat 参数添加到 Display.create();。这是一个例子：

Display.create(new PixelFormat(/*Alpha Bits*/8, /*Depth bits*/ 8, /*Stencil bits*/ 0, /*samples*/8)); 我不确定前 3 个参数的作用 - 这些是我找到的值 here。我还看到人们使用 Display.create(new PixelFormat(8,0,0,8))。

注意：如果您将 AA 设置得太高（或其他不正确的值），它将引发 LWJGLException。

希望这会有所帮助。

PS 为迟到的答案道歉。

【讨论】：

    【解决方案2】：

    评论

    抗锯齿可以通过在帧缓冲区对象中创建多重采样帧缓冲区来实现，或者在第一次创建 LWJGL 窗口时通过默认帧缓冲区来实现。

    如果您正在学习LWJGL 和OpenGL，那么请学习如何使用VBOs，因为glBegin、glVertex 等已从OpenGL 的核心配置文件中移除。

    VBO 示例

    这是一个 VBO 存储两个三角形的顶点和纹理坐标并渲染它的小例子！

    我假设您已经知道如何加载和绑定纹理。

    创建 VBO

    这是您创建实际顶点和纹理坐标缓冲区并将它们存储到 GPU 上的代码。

    int vertices = 6;

int vertex_size = 3; // X, Y, Z,
int texture_size = 2; // U, V,

FloatBuffer vertex_data = BufferUtils.createFloatBuffer(vertices * vertex_size);
vertex_data.put(new float[] { -1f, 1f, 0f, }); // Vertex
vertex_data.put(new float[] { 1f, 1f, 0f, }); // Vertex
vertex_data.put(new float[] { -1f, -1f, 0f, }); // Vertex

vertex_data.put(new float[] { 1f, -1f, 0f, }); // Vertex
vertex_data.put(new float[] { -1f, -1f, 0f, }); // Vertex
vertex_data.put(new float[] { 1f, 1f, 0f, }); // Vertex

FloatBuffer texture_data = BufferUtils.createFloatBuffer(vertices * texture_size);
texture_data.put(new float[] { 0f, 1f, }); // Texture Coordinate
texture_data.put(new float[] { 1f, 1f, }); // Texture Coordinate
texture_data.put(new float[] { 0f, 0f, }); // Texture Coordinate

texture_data.put(new float[] { 1f, 0f, }); // Texture Coordinate
texture_data.put(new float[] { 0f, 0f, }); // Texture Coordinate
texture_data.put(new float[] { 1f, 1f, }); // Texture Coordinate

vertex_data.flip();
texture_data.flip();

int vbo_vertex_handle = glGenBuffers();
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo_vertex_handle);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertex_data, GL_STATIC_DRAW);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);

int vbo_texture_handle = glGenBuffers();
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo_texture_handle);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, texture_data, GL_STATIC_DRAW);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);

    渲染 VBO

    那么当你要渲染VBO时，你需要做以下事情。

    texture.bind();

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo_vertex_handle);
glVertexPointer(vertex_size, GL_FLOAT, 0, 0l);

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo_texture_handle);
glTexCoordPointer(texture_size, GL_FLOAT, 0, 0l);

glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, vertices); // The vertices is of course the max vertices count, in this case 6

glDisableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);

texture.unbind();

    删除 VBO

    然后，当您完成 VBO 并且不再需要它时，您可以通过执行以下操作将其删除。 

    glDeleteBuffers(vbo_vertex_handle);
glDeleteBuffers(vbo_texture_handle);

    LWJGL/OpenGL - 静态导入

    import static org.lwjgl.opengl.GL11.*;
import static org.lwjgl.opengl.GL15.*;

    信息

    你只需要创建一次 VBO（为每一帧创建一个真的很糟糕），所以如果你使用 VBO 来存储你的地形。然后，如果发生一些变化，那么只有在那个时候你想更新 VBO，否则就保持原样。如果你用VBO做地形，而且地形真的很大，那就用自己的VBO把地形分割成不同的地形块。

    额外

    如果您有一个 Wavefront OBJ 模型，并且想要多次渲染它，那么最好的方法是将整个模型加载到一个 VBO。然后你会做一些实例化以在多个位置多次渲染它，等等。

    更新

    一个 VBO 存储三角形的顶点和颜色并渲染它的小例子！

    创建 VBO。

    这是您创建实际顶点和颜色缓冲区并将它们绑定到 VBO 的代码。

    int vertices = 3;

int vertex_size = 3; // X, Y, Z,
int color_size = 3; // R, G, B,

FloatBuffer vertex_data = BufferUtils.createFloatBuffer(vertices * vertex_size);
vertex_data.put(new float[] { -1f, -1f, 0f, });
vertex_data.put(new float[] { 1f, -1f, 0f, });
vertex_data.put(new float[] { 1f, 1f, 0f, });
vertex_data.flip();

FloatBuffer color_data = BufferUtils.createFloatBuffer(vertices * color_size);
color_data.put(new float[] { 1f, 0f, 0f, });
color_data.put(new float[] { 0f, 1f, 0f, });
color_data.put(new float[] { 0f, 0f, 1f, });
color_data.flip();

int vbo_vertex_handle = glGenBuffers();
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo_vertex_handle);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertex_data, GL_STATIC_DRAW);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);

int vbo_color_handle = glGenBuffers();
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo_color_handle);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, color_data, GL_STATIC_DRAW);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);

    渲染 VBO。

    这是您需要调用的代码，用于渲染 VBO。

    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo_vertex_handle);
glVertexPointer(vertex_size, GL_FLOAT, 0, 0l);

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo_color_handle);
glColorPointer(color_size, GL_FLOAT, 0, 0l);

glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);

glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, vertices);

glDisableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);

    用于处理/删除缓冲区的导入和代码与前面的示例相同！

    更新 2 - 完整示例

    好的，这是一个包含顶点和颜色的 VBO 的完整示例。示例是 100% 仅限 LWJGL！

    当我运行以下代码时，这是我想要的结果。

    import static org.lwjgl.opengl.GL11.*;
import static org.lwjgl.opengl.GL15.*;

import java.nio.FloatBuffer;

import org.lwjgl.BufferUtils;
import org.lwjgl.input.Keyboard;
import org.lwjgl.opengl.Display;
import org.lwjgl.opengl.DisplayMode;

public class VBOTest
{
    public final static void main(String[] args)
    {
        int width = 1280;
        int height = 720;

        try
        {
            Display.setTitle("VBO Test");
            Display.setDisplayMode(new DisplayMode(width, height));

            Display.create();
        }
        catch (Exception ex)
        {
            ex.printStackTrace();

            System.exit(0);
        }

        /*
         * Initialize OpenGL States
         */

        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
        glLoadIdentity();

        glOrtho(0f, width, height, 0f, -1f, 1f);

        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
        glLoadIdentity();

        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
        glDepthFunc(GL_LEQUAL);

        glEnable(GL_BLEND);
        glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

        glEnable(GL_CULL_FACE);
        glCullFace(GL_BACK);

        glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST);

        /*
         * Creating the Vertex & Color VBO
         */

        final int VERTEX_SIZE = 3; // X, Y, Z,
        final int COLOR_SIZE = 4; // R, G, B, A,

        int vertices = 6;

        int vbo_vertex_handle;
        int vbo_color_handle;

        FloatBuffer vertex_data = BufferUtils.createFloatBuffer(vertices * VERTEX_SIZE);

        float half_width = 200f;
        float half_height = 200f;

        vertex_data.put(new float[] { -half_width, -half_height, 0f, });
        vertex_data.put(new float[] { -half_width, half_height, 0f, });
        vertex_data.put(new float[] { half_width, -half_height, 0f, });

        vertex_data.put(new float[] { half_width, half_height, 0f, });
        vertex_data.put(new float[] { half_width, -half_height, 0f, });
        vertex_data.put(new float[] { -half_width, half_height, 0f, });

        vertex_data.flip();

        FloatBuffer color_data = BufferUtils.createFloatBuffer(vertices * COLOR_SIZE);

        color_data.put(new float[] { 1f, 0f, 0f, 1f, });
        color_data.put(new float[] { 1f, 0f, 1f, 1f, });
        color_data.put(new float[] { 1f, 1f, 0f, 1f, });

        color_data.put(new float[] { 0f, 1f, 0f, 1f, });
        color_data.put(new float[] { 1f, 1f, 0f, 1f, });
        color_data.put(new float[] { 1f, 0f, 1f, 1f, });

        color_data.flip();

        vbo_vertex_handle = glGenBuffers();
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo_vertex_handle);
        glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertex_data, GL_STATIC_DRAW);
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);

        vbo_color_handle = glGenBuffers();
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo_color_handle);
        glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, color_data, GL_STATIC_DRAW);
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);

        /*
         * Main Rendering Loop
         */

        boolean running = true;

        while (running)
        {
            running = (!Display.isCloseRequested() && !Keyboard.isKeyDown(Keyboard.KEY_ESCAPE));

            glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
            glLoadIdentity();

            glPushMatrix();
            {
                glTranslatef(width / 2f, height / 2f, 0f);

                glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo_vertex_handle);
                glVertexPointer(VERTEX_SIZE, GL_FLOAT, 0, 0l);
                glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);

                glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo_color_handle);
                glColorPointer(COLOR_SIZE, GL_FLOAT, 0, 0l);
                glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);

                glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
                glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);

                glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, vertices);

                glDisableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
                glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
            }
            glPopMatrix();

            glFlush();

            Display.sync(60);
            Display.update();
        }

        /*
         * Dispose Elements
         */

        glDeleteBuffers(vbo_vertex_handle);
        glDeleteBuffers(vbo_color_handle);

        Display.destroy();

        System.exit(0);
    }
}

    【讨论】：

    • 您好，抱歉耽搁了，前两天我无法测试您的代码。如果我不想使用纹理怎么办？我想给立方体的每个面都涂上不同的颜色，可以吗？
    • 反正我用纹理测试了它，但它不起作用，我的画布总是空的
    • 嗯，那你肯定漏掉了一些东西，因为我在创建帖子之前测试了代码。虽然看看我的答案，但我已经更新了它，并添加了一个仅包含顶点和颜色的 VBO。
    • 看到你的更新，我的窗口还是空的……你能举个完整的例子吗？我真的不能让它工作。
    • 好吧，看看更新后的帖子，我刚刚添加了一个完整的 VBO 示例，其中包含顶点和颜色！
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