OpenGL高级课题与纹理映射技术教程

景深

沿平行焦平面的方向移动视点
后平面
焦平面
前平面
眼睛位置1
眼睛位置2
景深
雾化

glFog{if}( property, value )

景深效果处理
◦ 指定线性雾化渐变区域大小
GL_FOG_LINEAR

环境效果
◦ 模拟真实雾化效果
GL_FOG_EXP GL_FOG_EXP2
雾化
◦ 有限颜色分辨率
截断 精度损失
◦ 累积缓冲区扮演着“浮点”颜色缓冲区的 角色
合成到积累缓冲区 将结果转换到帧缓冲区
累积缓冲区存取

glAccum( op, value )
◦ 操作
在积累缓冲区中的操作: GL_ADD, GL_MULT 读缓冲区操作: GL_ACCUM, GL_LOAD 写缓冲区操作: GL_RETURN

使用模板


当stencil = 1绘制物体
glStencilFunc( GL_EQUAL, 0x1, 0x1 )

当stencil != 1绘制
◦ glStencilFunc( GL_NOTEQUAL, 0x1, 0x1 ); ◦ glStencilOp( GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP );
GL_POINT_SMOOTH GL_LINE_SMOOTH GL_POLYGON_SMOOTH
◦ 象素的Alpha值由象素被覆盖 大小决定 ◦ 可以是RGBA或颜色索引模式
全屏反走样: 视点抖动

当我们略微移动视点时，图像随之平移
◦ 每一幅图像有不同的走样情况 ◦ 用积累缓冲区对图像作平均，将消除这些 走样

在纹理映射时用alpha值作为蒙板
混合

结合输出与帧缓冲器中原有的象素值 glBlendFunc( src, dst )
Cr src C f dst C p
混合 方程
象素 (src) 帧缓冲器 象素 (dst) 混合后 的象素
裁剪包围盒

其他的裁剪测试
glScissor( x, y, w, h )
◦ glAccum(GL_ACCUM, 0.5)将写缓冲区 的每一个值乘以0.5，然后加到累积缓冲区 中
累积缓冲区的应用
颜色合成：透明 全屏反走样：A-buffer算法 景深:Depth Cue 滤波: 运动模糊: Motion blur

反走样（Anti-aliasing）

消除锯齿状 glEnable( mode )
◦ 图元保存在显示列表中、显示列表保存在 显卡中

保留模式（retained mode）
◦ 所有数据预ห้องสมุดไป่ตู้置入显存
立即模式与显示列表
立即模式 多项式 求值器 顶点操作 和 图元组装
CPU
列出显示
显示 列表
光栅化
象素 操作
帧 缓冲
纹理 内存 象素 操作
显示列表
创建显示列表
GLuint id;
void init( void ) { id = glGenLists( 1 ); glNewList( id, GL_COMPILE ); /* other OpenGL routines */ glEndList(); }
创建模板
glInitDisplayMode( …|GLUT_STENCIL|… ); glEnable( GL_STENCIL_TEST ); glClearStencil( 0x0 );

glStencilFunc( GL_ALWAYS, 0x1, 0x1 ); glStencilOp( GL_REPLACE, GL_REPLACE, GL_REPLACE ); 绘制蒙板
调用显示列表
void display( void ) { glCallList( id ); }
显示列表



不是所有的OpenGL程序都能存储在显 示列表当中 显示列表创建后，状态仍然能够被改变 显示列表可以嵌套调用 显示列表一旦创建，不能进行编辑
抖动

glEnable( GL_DITHER );

抖动用于加强视觉效果
◦ 用于模拟更多颜色

打印设置

目前，该功能很少被用到
象素上的逻辑操作

使用位逻辑操作结合多个象素值
glLogicOp( mode );

命令模式
GL_XOR GL_AND

目前，该功能很少被用到
累积缓冲器

颜色缓冲器合成的问题
◦ 用func比较缓冲区的值与 ref ◦ 只对那些mask值为1的象素进行操作 ◦ func 是一个标准比较函数

glStencilOp( fail(模板失败), zfail（模板 通过，z失败）, zpass（两者都通过） )
◦ 基于模板测试和深度测试的结果相应调整 模板缓冲区的值: GL_KEEP, GL_INCR
混合
抖动
逻辑 操作
帧缓冲区
Alpha: 第四维颜色分量

透明度的度量
◦ 模拟透明物体
玻璃、水等
◦ 合成图像 ◦ 反走样 ◦ 混合状态下有效 glEnable( GL_BLEND );
Alpha测试

基于alpha值选择象素
glAlphaFunc( func, value ) glEnable( GL_ALPHA_TEST );
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顶点操作 求值器
顶点变换与光照计算
像素级光照计算 CPU
显示列表 光栅化 逐个象素操作 帧缓冲
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纹理 后象素处理
纹理映射
帧缓冲区操作
关于帧缓冲区（frame buffer）
象素 裁剪 测试 Alpha 测试 模板 测试
深度 测试
高级成像

成像子集
◦ 只有当GL_ARB_imaging有定义时才有效
颜色矩阵 卷积 颜色表 直方图 MinMax 高级混合
立即模式、显示列表和保留模 式

立即模式（immediate mode）
◦ 图元直接发送到绘制流水线并显示 ◦ 不需要显卡内存

显示列表(display list)

包围盒外的象素被裁剪掉 便于更新视域的一小块区域
影响glClear()操作
模板缓冲区（stencil buffer）

用模板缓冲区的值控制绘制
◦ 无法通过模板测试的象素将不被绘制 ◦ 例子：在模板缓冲区中创建一个蒙板，并 仅绘制那些不在蒙板区域内的物体
控制模板缓冲区

glStencilFunc( func, ref, mask )