使用 glBlitFramebuffer 进行多重采样

Question

这是我第一次尝试使用 opengl 进行多重采样（用于抗锯齿）。基本上，我正在为屏幕绘制背景（不应该消除锯齿），然后我正在绘制应该消除锯齿的顶点。 到目前为止我做了什么：

//create the framebuffer:
glGenFramebuffers(1, &fbo);
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fbo);

//Generate color buffer:
glGenRenderbuffers(1, &cb);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, cb);
glRenderbufferStorageMultisample(GL_RENDERBUFFER, 4, GL_RGBA8, x_size, y_size);
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_RENDERBUFFER, cb);

//Generate depth buffer:
glGenRenderbuffers(1, &db);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, db);
glRenderbufferStorageMultisample(GL_RENDERBUFFER, 4, GL_DEPTH_COMPONENT, x_size, y_size);
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_RENDERBUFFER, db);

...

glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);
//draw background ... ...

glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fbo);
//draw things that should get anti-aliased ... ...

//finally:
glBindFramebuffer(GL_READ_FRAMEBUFFER, fbo);
glBindFramebuffer(GL_DRAW_FRAMEBUFFER, 0);
glBlitFramebuffer(0, 0, x_size, y_size, 0, 0, x_size, y_size, GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT, GL_NEAREST);

问题是：当我调用 glBlitFramebuffer(...) 时，整个背景变黑，我只看到抗锯齿顶点。

有什么建议吗？

Answer 1

通常，如果您想在现有渲染之上渲染新图像/纹理，同时考虑图像的透明度，则混合是最明显的选择。将多采样帧缓冲区的渲染视为具有透明度的图像，这正是您所遇到的情况。

在这种情况下，有几个挑战使混合的使用比平时更加​​困难。首先，glBlitFramebuffer() 不应用混合。来自规范：

Blit 操作绕过片段管道。唯一影响 blit 的片段操作是像素所有权测试和剪刀测试。

如果没有多重采样，这很容易克服。不使用glBlitFramebuffer()，而是通过绘制屏幕大小的纹理四边形来执行blit。由于现在所有片段操作都在发挥作用，因此您可以使用混合。

但是，“绘制带纹理的四边形”部分变得更加棘手，因为您的内容是多重采样的。我想到了几个选项。

将背景渲染到 FBO

您可以将背景渲染到多重采样 FBO 而不是主帧缓冲区。然后你就可以像现在一样使用glBlitFramebuffer()了。

你可能会想：“但我不希望我的背景被抗锯齿处理！”这不是一个真正的问题。您只需在绘制背景时禁用多重采样：

glDisable(GL_MULTISAMPLE);

我认为这应该给你你想要的。如果是这样，这是迄今为止最简单的选择。

多重采样纹理

OpenGL 3.2 及更高版本支持多重采样纹理。为此，您将使用纹理而不是渲染缓冲区作为 FBO 的颜色缓冲区。纹理分配有：

glTexImage2DMultisample(GL_TEXTURE_2D_MULTISAMPLE, 4, GL_RGBA8,
                         xsize, ysize, GL_FALSE);

还有其他方面我不能在这里全部介绍。如果您想探索此选项，您可以阅读规范或其他来源中的所有详细信息。例如，着色器代码中的纹理采样工作方式不同，采样器类型不同，采样函数一次只能读取一个样本。

两阶段位传输

您可以混合使用 glBlitFramebuffer() 来解析多样本内容，并使用“手动” blit 将内容混合到默认帧缓冲区中：

1. 创建第二个 FBO，其中颜色附件是常规的而非多重采样的纹理。
2. 使用 glBlitFramebuffer() 从第一个 FBO 中的多重采样渲染缓冲区复制到第二个 FBO 中的纹理。
3. 设置并启用混合。
4. 使用作为第二个 FBO 附件的纹理绘制一个屏幕大小的四边形。

虽然这看起来有些尴尬，并且需要额外的副本，这对性能来说是不受欢迎的，但它相当简单。

最后渲染背景

为此，您只需执行您现在正在做的事情，将多重采样的 FBO 内容复制到带有 glBlitFramebuffer() 的默认帧缓冲区。但是您先执行此操作，然后渲染背景。

您可能认为这行不通，因为它将背景放在其他内容的前面，这使得它......不是背景。

但这就是混合再次发挥作用的地方。虽然在其他内容之上混合内容是使用混合的最常见方式，但您也可以使用它来渲染现有内容背后的内容。为此，您需要做一些事情：

• 带有 alpha 平面的帧缓冲区。您如何请求取决于您用于 OpenGL 设置的窗口系统/工具包。它通常位于您请求深度缓冲区、模板缓冲区（如果需要）等的同一区域。它通常指定为多个 alpha 平面，通常设置为 8。

• 正确的混合功能。对于前后混合，您通常使用：

  glBlendFunc(GL_ONE_MINUS_DST_ALPHA, GL_ONE);
  

  这会在之前没有渲染的地方添加新的渲染（即目标中的 alpha 为 0），并将在已经渲染的地方保持之前的渲染不变（即目标 alpha 为 1）。

  如果您的渲染涉及部分透明度，则混合设置可能会变得有些棘手。

这可能看起来有些复杂，但是一旦您了解了混合函数的工作原理，它就会非常直观。而且我认为它总体上是解决您的整体问题的优雅而有效的解决方案。