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，我在屏幕上绘制背景（不应该消除锯齿），然后我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，如果要在现有渲染之上渲染新的 image/texture，同时考虑图像的透明度，混合是最明显的选择。将渲染到多重采样帧缓冲区中的图像视为具有透明度的图像，这正是您遇到的情况。

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

Blit operations bypass the fragment pipeline. The only fragment operations which affect a blit are the pixel ownership test and the scissor test.

如果不使用多重采样，这很容易克服。您不使用 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进行，您可以使用混合。

然而，"drawing a textured quad" 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。

渲染背景到 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()。

您可能会想："But I don't want my background to be anti-aliased!" 这不是什么大问题。您只需在绘制背景时禁用多重采样：

glDisable(GL_MULTISAMPLE);

我认为这应该可以满足您的需求。如果是这样，这是迄今为止最简单的选择。

多采样纹理

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

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

还有其他方面我无法在此一一详述。如果你想探索这个选项，你可以阅读规范或其他来源中的所有细节。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，采样函数一次只允许读取一个样本。

两阶段块传输

您可以混合使用 glBlitFramebuffer() 来解析多重采样内容，并使用 "manual" blit 将内容混合到默认帧缓冲区中：

创建第二个 FBO，其中颜色附件是常规纹理，而不是多重采样纹理。
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。
设置并启用混合。
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，您可以按照现在的方式进行操作，使用 glBlitFramebuffer() 将多重采样的 FBO 内容复制到默认帧缓冲区。但是你先做这个，然后渲染背景然后。

您可能认为这行不通，因为它将背景置于其他内容的前面，这使得它... 背景不多。

但这里是混合再次发挥作用的地方。虽然将内容混合在其他内容之上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后面的内容。为此，您需要做一些事情：

具有 alpha 平面的帧缓冲区。您如何请求取决于您用于 OpenGL 设置的 window system/toolkit。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，您通常将其设置为 8。
正确的混合函数。对于前后混合，您通常使用：
```
glBlendFunc(GL_ONE_MINUS_DST_ALPHA, GL_ONE);
```
这会在之前未渲染任何内容（即目标中的 alpha 为 0）的地方添加新渲染，并在已经渲染的地方（即目标 alpha 为 1）保持之前的渲染不变。

如果您的渲染涉及部分透明度，混合设置可能会有点棘手。

这可能看起来有些复杂，但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。

使用 glBlitFramebuffer 进行多重采样

Multisampling with glBlitFramebuffer

opengl

fbo

multisampling

antialiasing

渲染背景到 FBO

多采样纹理

两阶段块传输

最后渲染背景