Framebuffer Object

来源：互联网发布：windows arp攻击原理编辑：程序博客网时间：2024/05/02 08:32

很久以前我介紹過OpenGL的Pixel Buffer，那是一種可以在一張不會被顯示出來的畫布上畫圖的技術(off-screen rendering)。但是此技術已提出很久了，而且非常多限制！第一，它只能在視窗化的系統上使用；第二，Pixel Buffer與原來的Frame Buffer資源完全獨立，實作上會浪費不少空間。另外還有一些使用上不方便的因素。因此OpenGL在2003年提供了一個新的技術放在OpenGL 1.5版內，那就是FBO -- Framebuffer Object 。

　　FBO相當好用！你可以很容易地產生一塊邏輯記憶體來當做Framebuffer使用，而且此buffer包含了color buffer，depth buffer，stencil buffer，也就是你可以在FBO上使用你原本的複雜繪圖演算法。

　　當然，Pixel Buffer的特有功能FBO一樣可以達成。你可以把在FBO畫上去的東西當成貼圖，再貼到另一個模型上；也可以在FBO進行非繪圖的數學運算，這都是FBO最常見的應用。

　　FBO的使用方法跟Pixel Buffer十分類似，它的使用流程是這樣：設定好OpenGL的基本環境、建立FBO、啟動FBO、對FBO繪圖、將FBO當成貼圖、啟動原來的Frame Buffer、對Frame Buffer畫圖、解除貼圖的連結、刪除FBO。

1. 設定OpenGL的基本環境：請參考我之前的文章 -- "在VC++ .NET framework 使用OpenGL"及”OpenGL in VC++ .NET 2005”，這邊不多介紹。這個步驟主要是取得HDC及HGLRC。

2. 建立、啟動、關閉FBO：

　　這裡會用到一個OpenGL extension API：

glGenFramebuffersEXT(n, ＆nFboID);

這個API用法跟glGenTextures一樣，它可以在Video ram上配置n個FBO。接下來，我們就可以啟用FBO，這時需要這個OpenGL extension API：

glBindFramebufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT, nFboID);

　　這裡有很重要的一點，只要想對FBO進行任何設定，包括下面將繼續介紹的初始設定，你都必須用上述API來啟動它。至於關閉FBO，只要nFboID給0就好：

glBindFramebufferEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT, 0);

然後，因為FBO都會當成貼圖來使用，所以你也必須為FBO配置一個貼圖空間給它：

        glGenTextures(1, &nTexID);
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, nTexID );
        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, nInterFmt, nWidth, nHeight, 0, GL_RGBA, GL_FLOAT, NULL);

　　注意！FBO只是個像記憶體管理者的東西，它不是一塊很大的記憶體。你必須在建立FBO後，把color buffer或depth buffer繫結(binding)在FBO上。這裡會用到此OpenGL Extension API：

glFramebufferTexture2DEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT, nAttach, GL_TEXTURE_2D, nTexID , 0);

　　其中nAttach是你附著哪種buffer給FBO的貼圖空間。你可以設的buffer有
GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXT ~ GL_COLOR_ATTACHMENT3_EXT

　　　　為什　我只列四個？因為一般市面上的新台幣一萬元以下的顯示卡只有四的color buffer讓你使用。但半年後會是什　樣的情況，就不得而知了。

(2) Depth buffer: GL_DEPTH_ATTACHMENT_EXT

(3) Stencil buffer: GL_STENCIL_ATTACHMENT_EXT

3. 對FBO繪圖：繪圖前要做一件很重要的事，你必須告訴OpenGL現在是對哪個buffer在繪圖及讀取：

glDrawBuffer(nAttach);
glReadBuffer(nAttach);

　　接下就照你平常繪圖的方式。有一點需要特別注意，就是在FBO的繪圖環境是與原來的Frame Buffer是共享的，跟Pixel Buffer不一樣。也就是說投影矩陣、幾何資訊、光源、貼圖...等，都是相同的！

完成繪圖後，除了關閉FBO外，還需記得切換成回原來的frame buffer(一般是GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXT ):

glDrawBuffer(GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXT );
glReadBuffer(GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXT );

6. 將FBO當成貼圖：記得一開始我們為FBO配置的一個貼圖代號嗎？就利用此代號進行你一般貼圖的動作：

glBindTexture (GL_TEXTURE_2D, nTexID);

glEnable(GL_TEXTURE_2D);

7. 刪除FBO：

glDeleteTextures(1, &nTexID);
glDeleteFramebuffersEXT (1, &nFboID);

　　以上就是FBO的使用方式。FBO目前最常的應用就是用在GPGPU上(General Purpose GPU, 繪圖晶片泛用運算)。我們可以用市面上的3D顯示卡上的圖型處理器(Graphics Processing Unit, GPU)來跑程式，下圖就是我用GPU來進行傅立葉轉換(Fourier Transform)，速度真的很快！下次我將為各位介紹什　是GPGPU。

參考資料：

[1] Simon Green, "The OpenGL Framebuffer Object Extension", NVIDIA Corporation.