使用 FBO 的 OpenGL 着色管道效率

OpenGL shading pipeline efficiency with FBOs

本文关键字：管道 效率 OpenGL FBO 使用      更新时间：2023-10-16

我一直在努力实现延迟着色，因为我希望我的场景中至少有 20 个灯光。我在让它足够快（现在仍然如此）时遇到了问题，但后来我做了一个我本以为会让它变慢的更改，但实际上几乎是我的帧速率的两倍。

初始代码：

geometryPassFBO = createFBO(); // position texture, normal texture, colour texture and depth buffer
while (1)
{
    bind geometryPassFBO.
    allObjects.draw();
    bind systemFBO();
    for each light
        send light info
        draw light sphere sampling from position, normal and colour textures.
    blit depth buffer from geometryFBO to systemFBO
    for each light
        light.draw(); // draw a cube to represent the light
    2DObjects.draw(); // frame rate, etc...
}

我正在设置一个模板测试，只有在几何通道期间设置像素时才进行照明通过（即背景法线

= 0,0,0，位置 = 0,0,0 和颜色 = 0,0,0。

但是，我很难将组合的深度/模板缓冲区复制到默认的深度/模板缓冲区。显然这效果不佳，因为我们不知道系统深度/模板缓冲区采用什么格式。所以我读到最好设置另一个 FBO，我们可以在其中指定深度/模板缓冲区格式，渲染到此格式，然后 blit 或渲染屏幕四边形以将其输出到屏幕上。

因此，在添加任何模板内容之前，我只是添加了新的FBO以使该位正常工作。

我的新代码现在看起来像：

geometryPassFBO = createGeometryFBO(); // position texture, normal texture, colour texture and depth buffer
lightingPassFBO = createLightingFBO(); // colour texture and depth buffer
while (1)
{
    bind geometryPassFBO.
    allObjects.draw();
    bind lightingPassFBO();
    for each light
        send light info
        draw light sphere sampling from position, normal and colour textures.
    blit depth buffer from geometryFBO to lightingPassFBO
    for each light
        light.draw(); // draw a cube to represent the light
    2DObjects.draw(); // frame rate, etc...
    bind systemFBO;
    render screen quad sampling from colour texture.
}

这按预期工作。没想到的是，我的帧速率从 25 FPS 跃升到 45 FPS。

这是为什么呢？如何为屏幕四边形执行额外的着色器传递比不执行更有效？

快速跟进问题。使用简单的顶点和片段着色器根据gl_FragCoord对纹理进行采样，还是将颜色附件直接传送到系统 FBO 中，哪个更有效渲染屏幕四边形？

嗯，可能是这样的：

从几何FBO到照明的blit深度缓冲区通过FBO

正如您所指出的，格式转换可能会很慢。但是，由于您为此 blit 操作定义了输入和输出缓冲区，因此它们可能使用相同的深度格式。因此，块传输操作可能会进行得更快。

此外，您可能根本不应该做这种闪电。只需将geometryFBO 的深度/模具缓冲区附加到lightingPassFBO即可渲染光立方。只需记住在渲染灯光后删除附件（否则，假设您正在从延迟传递中的深度缓冲区读取，则延迟通道将具有未定义的行为）。

至于你关于块传输与全屏四边形的问题，我有一个更好的问题：为什么你在一个场景中积累了20+灯光而不使用高动态范围照明？因为要渲染到屏幕的最终通道也应使用色调映射将 HDR 图像转换为 LDR 以进行显示。

但至于确切的问题，blit 操作应该不比 FSQ 慢，假设没有进行格式转换。如果发生格式转换，那么将内容带到顶点着色器可能会更有效。

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