AndroidOpenGLES開發(fā)

第二十講：反走樣主講人：楊豐盛華章培訓(xùn)網(wǎng)、[]華章培訓(xùn)網(wǎng)第2頁(yè)查詢函數(shù)行為控制函數(shù)點(diǎn)和直線的反走樣多重采樣多邊形的反走樣課程目標(biāo)第3頁(yè)OpenGL被設(shè)計(jì)成用來更新幀緩存內(nèi)容的狀態(tài)機(jī)。將幾何圖元、圖像、位圖對(duì)應(yīng)到象素的處理過程全部由很大數(shù)量的狀態(tài)設(shè)定來控制。這些狀態(tài)是兩兩正交的——也就是說，設(shè)置其中的一個(gè)狀態(tài)并不會(huì)影響其他。而這些設(shè)置的累加，定義了OpenGL渲染管道的行為以及圖元如何在像是設(shè)備上變換到象素。

OpenGL狀態(tài)被集合在一個(gè)叫做OpenGL上下文的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中。窗口系統(tǒng)特定的API提供了創(chuàng)建和刪除OpenGL上下文的方法。另外一些函數(shù)可以用來設(shè)置OpenGL上下文以及作為指令流渲染目標(biāo)的OpenGL幀緩存。

在OpenGL中有大量的服務(wù)器端狀態(tài)僅僅有開和關(guān)兩個(gè)屬性。為了打開某個(gè)選項(xiàng)，你必須用命令：glEnable傳遞適當(dāng)?shù)姆?hào)常量給OpenGL。而為了關(guān)閉某個(gè)選項(xiàng)，你必須用glDisable傳遞符號(hào)常量給OpenGL?？蛻舳藸顟B(tài)（比如用于定義頂點(diǎn)數(shù)組的指針）可以由命令glEnableClientState來激活，也可以由glDisableClientState來關(guān)閉。

OpenGL狀態(tài)第4頁(yè) OpenGL是一個(gè)狀態(tài)機(jī)，有很多狀態(tài)變量，在任何時(shí)候都可以系統(tǒng)查詢每個(gè)狀態(tài)變量的當(dāng)前值。我們可以通過以下一些函數(shù)并配合狀態(tài)變量來查詢當(dāng)前狀態(tài)的值：StringglGetString(intname)VoidglGetIntegerv(intpname,IntBufferparams)VoidglGetIntegerv(intpname,int[]params,intoffset)IntglGetError()下面舉幾個(gè)小例子，分別獲取版本號(hào)，廠商名，渲染器和得到支持的擴(kuò)展

Stringstr1=glGetString(GL_VERSION);

Stringstr2=glGetString(GL_VENDOR);

Stringstr3=glGetString(GL_RENDERER);

Stringstr4=glGetString(GL_EXTENSIONS);狀態(tài)查詢第5頁(yè)在OpenGL中我們經(jīng)常會(huì)在物體繪制的速度和質(zhì)量之間進(jìn)行一個(gè)選擇，那么中就需要使用我們的行為控制函數(shù)了！。glHint(inttarget,intmode)用于控制OpenGL的某些行為。參數(shù)target是要控制的行為，參數(shù)mode可以是GL_FASTEST,GL_NICEST,GL_DONT_CARE.(效率最高,質(zhì)量最好,沒有選擇)。參數(shù)target的取值及其含義:

GL_POINT_SMOOTH_HINT,GL_LINE_SMOOTH_HINT,GL_POLYGON_SMOOTH_HINT----反走樣操作中,直線,點(diǎn)或多邊形的采樣質(zhì)量.

GL_FOG_HINT----對(duì)每個(gè)像素(GL_NICEST)還是每個(gè)頂點(diǎn)(GL_FASTEST)執(zhí)行霧效計(jì)算.

GL_PERSPECTIV_CORRECTION_HINT----顏色和紋理坐標(biāo)插值的質(zhì)量

GL_GENERATE_MIPMAP_HINT----自動(dòng)生成的mipmap的質(zhì)量和性能

PRESSION_HINT----紋理圖案的壓縮質(zhì)量和性能.

行為控制第6頁(yè)

在光柵圖形顯示器上繪制非水平且非垂直的直線或多邊形邊界時(shí)，或多或少會(huì)呈現(xiàn)鋸齒狀或臺(tái)階狀外觀。這是因?yàn)橹本€、多邊形、色彩邊界等是連續(xù)的，而光柵則是由離散的點(diǎn)組成，在光柵顯示設(shè)備上表現(xiàn)直線、多邊形等，必須在離散位置采樣。由于采樣不充分重建后造成的信息失真，就叫走樣(aliasing)。而用于減少或消除這種效果的技術(shù)，就稱為反走樣(antialiasing)。反走樣的計(jì)算方式包括兩種：第一：點(diǎn)和直線的反走樣第二：多重采樣

反走樣第7頁(yè)通常我們對(duì)點(diǎn)和直線的發(fā)走樣處理方式有兩種：使用參數(shù)GL_POINT_SMOOTH或GL_LINE_SMOOTH調(diào)用函數(shù)glEnable(),以啟用反走樣功能.使用函數(shù)glHint()提出有關(guān)質(zhì)量的建議.使用多重采樣.RGBA模式下的反走樣

在RGBA模式中,需要啟用混合功能.最常用的混合因子是GL_SRC_ALPHA(源)和GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA(目標(biāo))或GL_ONE(目標(biāo)).

使用alpha的值越高,反走樣效果越明顯.

2.顏色索引模式下的反走樣

由于顏色索引后的4位表示覆蓋比率,因此需要加載16個(gè)相鄰的索引(第1個(gè)必須是16的倍數(shù)),對(duì)應(yīng)的顏色從背景色漸變到物體的顏色.

使用第一個(gè)索引值對(duì)應(yīng)的顏色清空顏色緩存,然后使用你加載的顏色繪制點(diǎn)或直線.

點(diǎn)和直線的反走樣第8頁(yè)

多重采樣是一種使用更多的顏色,深度和模板信息(樣本)對(duì)OpenGL圖元(點(diǎn),直線,多邊形,位圖和圖像)進(jìn)行反走樣處理的技術(shù).每個(gè)片元都有多種顏色,多個(gè)深度值和多組紋理坐標(biāo).計(jì)算是分散在多個(gè)取樣位置.計(jì)算反走樣覆蓋比例時(shí),使用存儲(chǔ)在多重取樣緩存中的樣本.多重采樣非常適合用于多邊形的反走樣處理,無需確定物體的繪制順序.

使用多重采樣之前我們首先需要查詢是否支持多重采樣，我們需要查詢變量GL_SAMPLE_BUFFERS返回1,變量GL_SAMPLES返回的值大于1,則可以使用多重采樣.則可以通過glEnable(GL10.GL_MULTISAMPLE)打開多重采樣。

多重采樣第9頁(yè)多重采樣的原理：如果某些樣本中包含物體A，另外的樣本中包含的物體B，那么在樣本融合平均計(jì)算時(shí)，我們就得到了近似真實(shí)融合物體A和B的效果。例如，某個(gè)平臺(tái)中支持4重樣本，如果要實(shí)現(xiàn)以50-50的比率混合兩個(gè)物體，傳統(tǒng)的做法是，渲染所有樣本兩次，讀取幀緩存進(jìn)行混合操作。然而現(xiàn)在可以對(duì)沒兩個(gè)樣本分別渲染一次，并且無需操作幀緩存或進(jìn)行混合操作，即可得到同樣結(jié)果，同時(shí)性能可以提升兩倍。多重采樣第10頁(yè)要實(shí)現(xiàn)多重采樣同樣有兩種方式：利用Aplha值來確定生成樣本的數(shù)量。

可以通過glEnable(GL11.GL_SAMPLE_ALPHA_TO_COVERAGE)進(jìn)行啟用，大多數(shù)情況下可以忽視Alpha值，因?yàn)槎嘀夭蓸訖C(jī)制最后會(huì)進(jìn)行融合操作，除非幀緩存的格式為RGBA而非RGB，或者之前已經(jīng)啟用混合操作。由于采用的更少的樣本，因此需要通過調(diào)用glEnable(GL11.GL_SAMPLE_ALPHA_TO_ONE)將這些樣本的Alpha值設(shè)置為最大值1.0，然后使用這個(gè)值來計(jì)算覆蓋比例。通過多重采樣的覆蓋比你來實(shí)現(xiàn)

通過glEnable(GL10.GL_SAMPLE_COVERAGE)進(jìn)行啟用，然后通過glSampleCoverage(floatvalue,booleaninvert)來進(jìn)行設(shè)置，如果invert為false，則value定義了片元標(biāo)志能夠通過的樣本比率，如果invert為ftrue，則value定義了片元標(biāo)志不能夠通過的樣本比率。這樣就可以保證不同的物體使用不同的樣本。比如：有10重樣本的話，A物體占用6個(gè)，比物體占用4個(gè)。多重采樣第11頁(yè)

要對(duì)多個(gè)多邊形進(jìn)行反走樣處理,必須按從前到后的順序排列多邊形,首先啟用混合，然后使用調(diào)用函數(shù)glBlendFunc()將源混合因子設(shè)置為GL_SRC_ALPHA_SATURATE,目標(biāo)為GL_ONE。RGBA模式下,多邊形的反走樣處理使用alpha值來表示多邊形邊的覆蓋比例。

還可以通過特定的RGBA紋理實(shí)現(xiàn)反走樣技術(shù)，這種特定的貼圖在于邊緣組件進(jìn)行融合，越靠近邊緣的像素Alpha值越低，超出邊緣的Alpha值為0，采用這項(xiàng)技術(shù)同樣需要先啟用混合操作。對(duì)重疊的邊進(jìn)行混合:

首先,禁用深度緩存然后將源混合因