Программирование на Visual C++. Архив рассылки

Jenter Алекс

Применяя различные операции, описанные ниже, можно как бы понемногу накапливать изображение в буфере.

Затем картинка переносится из буфера накопления в буфер, выбранный на запись командой

void glDrawBuffer(enum buf)

Значение buf аналогично значению соответствующего аргумента в команде glReadBuffer.

Все операции с буфером накопления контролируются командой

void glAccum(enum op, GLfloat value)

Аргумент op задает операцию над пикселями и может принимать следующие значения:

GL_LOAD	Пиксель выбирается из буфера, выбранного на чтение, его значение умножается на value и заносится в буфер накопления.
GL_ACCUM	Аналогично предыдущему, но полученное после умножения значение складывается с уже имеющимся в буфере.
GL_MULT	Эта операция умножает значение каждого пикселя в буфере накопления на value.
GL_ADD	Аналогично предыдущему, только вместо умножения используется сложение.
GL_RETURN	Изображение переносится из буфера накопления в буфер, выбранный для записи. Перед этим значение каждого пикселя умножается на value.

Для использования буфера накопления нет необходимости вызывать какие-либо команды glEnable. Достаточно только иметь сам буфер.

В качестве примера использования буфера накопления рассмотрим задачу устранения лестничного эффекта (antialiasing).

Алгоритм ее решения сразу для всей сцены таков:

Для каждого кадра выводим сцену несколько раз, каждый раз немного смещая камеру относительно начального положения (положения камер, например, могут образовывать окружность). Все сцены сохраняем в буфере накопления с коэффициентом 1/n, где n – число сцен для каждого кадра. Чем больше таких сцен (antialiasing samples) – тем хуже производительность, но лучше качество.

for (i=0; i<samples_count; ++i)

/* обычно samples_count лежит в пределах от 5 до 10 */

{

 ShiftCamera(i); /* сдвигаем камеру */

 RenderScene;

 if (i==0)

/* на первой итерации загружаем изображение */

glAccum(GL_LOAD, 1/(float)samples_count);

 else

/* добавляем к уже существующему */

glAccum(GL_ADD, 1/(float)samples_count);

}

/* Пишем то, что получилось, назад в исходный буфер */

glAccum(GL_RETURN, 1.0);

ПРИМЕЧАНИЕ

Буфер накопления редко реализуется аппаратно. Поэтому использование устранения ступенчатости сразу для всей сцены практически несовместимо с визуализацией динамических изображений с приемлемой частотой вывода кадров (frame rate).

Трафаретный буфер

При выводе пикселей в буфер кадра иногда возникает необходимость выводить

не все пиксели, а только некоторое их подмножество, т.е. как бы наложить трафарет на изображение. Для этого OpenGL предоставляет так называемый трафаретный буфер (stencil buffer). Кроме наложения трафарета, этот буфер предоставляет еще несколько интересных возможностей.

Прежде чем поместить пиксель в буфер кадра, механизм визуализации OpenGL позволяет выполнить сравнение (тест) между заданным значением и значением в трафаретном буфере. Если тест проходит, пиксель визуализируется в буфере кадра.

Механизм сравнения контролируется следующими командами:

void glStencilFunc(enum func, int ref, uint mask)

void glStencilOp(enum sfail, enum dpfail, enum dppass)

Аргумент ref команды StencilFunc задает значение для сравнения. Он должен принимать значение от 0 до 2-1. s – число бит на точку в трафаретном буфере.

С помощью аргумента func задается функция сравнения. Он может принимать следующие значения:

GL_NEVER	тест никогда не проходит, т.е всегда возвращает false
GL_ALWAYS	тест проходит всегда.
GL_LESS, GL_LEQUAL, GL_EQUAL, GL_GEQUAL, GL_GREATE, GL_NOTEQUAL	тест проходит в случае, если ref соответственно меньше значения в трафаретном буфере, меньше либо равен, равен, больше, больше либо равен или не равен.

Аргумент mask задает маску для значений. Т.е. в итоге для трафаретного теста получаем следующую формулу: ((ref AND mask) op (svalue AND mask ))

Команда StencilOp предназначена для определения действий над пикселем трафаретного буфера в случае положительного или отрицательного результата теста.

Аргумент sfail задает действие в случае отрицательного результата теста, и может принимать следующие значения:

GL_KEEP, GL_ZERO, GL_REPLACE, GL_INCR, GL_DECR, GL_INVERT

соответственно сохраняет значение в трафаретном буфере, обнуляет его, заменяет на заданное значение (ref), увеличивает, уменьшает или побитово инвертирует.

Аргументы dpfail определяют действия в случае отрицательного результата теста на глубину в z-буфере. dppass задает действие в случае положительного результата этого теста. Аргументы принимают те же значения, что и аргумент sfail. По умолчанию все три параметра установлены на GL_KEEP.

Для включения трафаретного теста необходимо выполнить команду glEnable(GL_STENCIL_TEST);

Трафаретный тест используется при создании таких спецэффектов, как тени, отражения, плавные переходы из одной картинки в другую, создания конструктивной геометрии (CSG) и др.

Пример использования трафаретного теста при создании теней описан в Приложении.

[Текст "Приложения" к сожалению не влезает даже в расширенный выпуск и всех интересующихся отсылаю к оригиналу статьи на RSDN.]