关于 OpenGL FBO 的一些理解
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2021-09-17 07:48
FBO 是 FrameBuffer Object 的首字母简称。翻译过来就是帧缓冲区的意思。根据我的理解，OpenGL 作为图形 API，可以看做是画笔，帧缓冲区可以比作画布。我们使用OpenGL在帧缓冲区上“作画”（渲染）。
首先，我们需要建立 OpenGL Context，即获得一套“作画”的工具。以Win32 OpenGL 为例，我们需要如下流程去建立一个标准的 OpenGL Context：
1、创建一个窗口类（WNDCLASS/WNDCLASSEX）。
2、注册窗口类（RegisterClass）。
3、调用CreateWindow/CreateWindowEx创建新窗口，返回窗口句柄 HWND。
4、创建设备描述符PIXELFORMATDESCRIPTOR pfd。该结构体中包含即将要创建的OpenGL context的各种信息，包括是否支持双缓冲区、像素位数、Z-buffer位数等各种缓冲区位宽。
5、获取新生成窗口的Device Context句柄HDC hDC，通过调用GetDC（HWND）获得。
6、调用ChoosePixelFormat（hDC，&pfd）选择合适的像素格式，如果成功，返回像素格式的索引GLuint nPixelFormat。
7、利用上一步的结果调用SetPixelFormat(hDC,nPixelFormat,&pfd），设置像素格式。
8、调用wglCreateContext(hDC)获得 OpenGL Context 句柄 HGLRC hRC；
9、设置上一步获得的OpenGL Context为当前的Context，通过调用wglMakeCurrent(hDC,hRC);
不总结不知道，一总结发现一步一步下来，步骤还是挺多的。要注意的一点是，上述9步中大部分函数调用是为了生成/申请相关窗口或者句柄，为了提高程序的鲁棒性，需要及时检查返回值的有效性。
注意：在上述第4步中，我们在设备描述符中通过参数设置了各个缓冲区的位宽。位宽为0当然就是没有这个缓冲区的意思啦。
在建立了OpenGL渲染环境之后，相当于获得了一只画笔，而此时我们有一块默认的画布，即我们的屏幕，default framebuffer。
我们渲染的目的地就是我们的屏幕，我们画出来的东西，会显示在屏幕上。这个default framebuffer 是与一系列缓冲区相关联的（具体有哪些缓冲区，多少位的缓冲区，是建立OpenGL Context的时候用户自定义的。一般来讲，必要的是颜色缓冲区，深度缓冲区。模板缓冲区、累加缓冲区这俩哥们儿可选）。
我们需要颜色缓冲区来存储我们渲染物体的颜色，需要深度缓冲区来进行深度测试，等等。具体的渲染过程是如何进行的，就是OpenGL Render Pipeline的东西了。在此不细表。
之后随着新需求的出现和 OpenGL 的发展，off-screen render 技术出现了，即离屏渲染。我去，off-screen render，离屏渲染，乍一听好牛逼的样子，其实很简单。我们把物体直接渲染到屏幕上，就是“在屏渲染”。
同理，我们把物体渲染到别的地方，不渲染到屏幕上，那不就是“离屏渲染”了么。那我们不渲染到屏幕，渲染到哪儿去呢？
OpenGL 从某版本之后，引入了Framebuffer Object。XXXX Object，我们见过很多了，像Vertex Buffer Object, Vertex Array Object。这次的 Framebuffer Object 是什么东西呢？
根据本人的理解，FBO（Framebuffer Object）就是 OpenGL 模拟 default framebuffer的功能和结构创建的一种可以作为“画布”使用的Object。
也就是说，你生成一个FBO，根据你的渲染需要，捯饬捯饬，然后把你想渲染的东西渲染到你刚生成的这个FBO里面，而不是直接渲染到屏幕上，就是这个样子。Default framebuffer 有很多支撑渲染行为的缓冲区，FBO也可以有，但是要你手动去生成、设置和绑定。
值得注意的是 FBO 的角色更像是一个管理者，管理着所有支撑渲染的RenderBuffers和Textures，OpenGL没有为FBO分配内存空间去存储渲染所需的几何、像素数据等。
但是，FBO有很多Attachment Point，顾名思义，我们把真正起作用的、具有实际内存空间占用的Renderbuffer和Texutures依附在FBO上，FBO起到管理的作用。这点跟VAO有点类似，是一批量“状态”的集合。VAO的事情我觉得有必要再整理下思路，但是此处暂且按下不表。
最近爱上了 Viso 作图，如下：
貌似不能插pdf，只能插图片。不清晰，此处有
pdf： http://files.cnblogs.com/chandler00x/FBO.pdf
下面简单说下两种情况的用法：
下面这段代码说明如何将 Renderbuffer 与 FBO 绑定。
GLuint hFbo,hTex,hDepth,hColor;
glGenFramebuffers(1,&hFbo);
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER,hFbo);
glGenRenderbuffers(1,&hDepth);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER,hDepth);
//为当前的Renderbuffer分配空间，格式为GL_DEPTH_COMPONENT，顾名思义
//这个Renderbuffer肯定是与depth test相关的。
glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER,GL_DEPTH_COMPONENT,m_width,m_height);
//将当前的Renderbuffer与Framebuffer Object的GL_DEPTH_ATTACHMENT的连接点
//连接起来。再顾名思义，肯定是与Depth test相关的。
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER,GL_DEPTH_ATTACHMENT,GL_RENDERBUFFER,hDepth);
glGenRenderbuffers(1,&hColor);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER,hColor);
//为当前的Renderbuffer分配空间，格式为GL_RGBA
glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER,GL_RGBA,m_width,m_height);
//与FBO的GL_COLOR_ATTACHMENT0连接起来。
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER,GL_COLOR_ATTACHMENT0,GL_RENDERBUFFER,hColor);
//检查Framebuffer的完整性，十分必要！！！！！
//十分必要！！！！！
GLenum status = glCheckFramebufferStatus(GL_FRAMEBUFFER);
if( status != GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE)
printf("Framebuffer incomplete!\n");
else
printf("Framebuffer complete!\n");
下面这段代码说明如何将 Texture 与 FBO 绑定。
GLuint hFbo,hTex,hDepth,hColor;
glGenFramebuffers(1,&hFbo);
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER,hFbo);
glGenRenderbuffers(1,&hDepth);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER,hDepth);
//为当前的Renderbuffer分配空间，格式为GL_DEPTH_COMPONENT，顾名思义
//这个Renderbuffer肯定是与depth test相关的。
glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER,GL_DEPTH_COMPONENT,m_width,m_height);
//将当前的Renderbuffer与Framebuffer Object的GL_DEPTH_ATTACHMENT的连接点
//连接起来。再顾名思义，肯定是与Depth test相关的。
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER,GL_DEPTH_ATTACHMENT,GL_RENDERBUFFER,hDepth);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glGenTextures(1,&hTex);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,hTex);
//为纹理分配空间。
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,GL_RGBA,m_width,m_height,0,GL_RGBA,GL_UNSIGNED_BYTE,NULL);
//与FBO的GL_COLOR_ATTACHMENT0绑定，Color。。color。。
glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER,GL_COLOR_ATTACHMENT0,GL_TEXTURE_2D,hTex,0);
//检查Framebuffer的完整性，十分必要！！！！！
//十分必要！！！！！
GLenum status = glCheckFramebufferStatus(GL_FRAMEBUFFER);
if( status != GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE)
printf("Framebuffer incomplete!\n");
else
printf("Framebuffer complete!\n");
来源：https://www.cnblogs.com/chandler00x/p/3886062.html
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