裁剪

• 只刷新屏幕上發(fā)生變化的部分可以提高渲染性能
• OpenGL中是允許將要進(jìn)行渲染的窗口指定一個(gè)裁剪框
• 裁剪框與窗口大小可不一樣（默認(rèn)是同樣大小且不會(huì)進(jìn)行裁剪測(cè)試）

//使用時(shí)要開啟裁剪測(cè)試函數(shù)
glEnable(GL_SCISSOR_TEST);
//關(guān)閉裁剪測(cè)試
glDisable(GL_SCISSOR_TEST);

//在執(zhí)行渲染窗口中，被稱為裁剪框的矩形是使用如下函數(shù)來指定窗口坐標(biāo)（像素）的
glScissor(GLint x,GLint y,GLsizei width,GLsizei height);
*注意：*x和y是指定裁剪框左下角，width和height為裁剪框的相應(yīng)尺寸

混合

• OpenGL渲染時(shí)會(huì)把顏色值放在顏色緩沖區(qū)，片段的深度是放在深度緩沖區(qū)的
• 當(dāng)深度測(cè)試被關(guān)閉或者禁用時(shí)，新的顏色值就會(huì)直接覆蓋顏色緩沖區(qū)中已經(jīng)存在的其他值
• 當(dāng)深度測(cè)試被打開或者啟用時(shí)，新的顏色片段只有當(dāng)它們比原來的值更接近臨近的裁剪平面時(shí)才會(huì)替換原來的顏色片段
• 所以大多數(shù)情況下依賴于深度測(cè)試的結(jié)果：任何繪制操作不是被完全丟棄就是完全覆蓋原來的顏色值

//若打開OpenGL的混合功能（如下函數(shù)），下層顏色值就不會(huì)被清除
glEnable(GL_BLEND);//開啟后新舊顏色值在緩沖區(qū)中重新組合

組合顏色

• 目標(biāo)顏色：已經(jīng)存在顏色緩沖區(qū)中的顏色值
• 源顏色：作為當(dāng)前渲染命令的結(jié)果進(jìn)入緩沖區(qū)的顏色值

//當(dāng)以上混合功能被啟動(dòng)時(shí)，源顏色值和目標(biāo)顏色的組合方式由以下混合方程式控制的
Cf = (Cs * S) + (Cd * D);
1. Cf:最終計(jì)算的顏色
2. Cs：源顏色
3. Cd：目標(biāo)顏色
4. S：源混合因子
5. D：目標(biāo)混合因子
上述混合因子用以下函數(shù)設(shè)置的
glBlendFunc(GLenum S,GLenum D);(S和D都是枚舉值)

截屏2020-07-23 16.26.34.png

注意：
顏色是用浮點(diǎn)數(shù)表述的（對(duì)它們加減甚至乘法也是完全合法的）

//混合函數(shù)組合例子
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

例如：如果顏色緩存區(qū)已經(jīng)有一種顏?紅色(1.0f,0.0f,0.0f,0.0f)即：?標(biāo)顏色Cd，
如果在這上面??種alpha為0.6的藍(lán)色(0.0f,0.0f,1.0f,0.6f)

Cd (目標(biāo)顏色) = (1.0f,0.0f,0.0f,0.0f);
Cs (源顏色) = (0.0f,0.0f,1.0f,0.6f);
S = 源alpha值 = 0.6f
D = 1 - 源alpha值= 1-0.6f = 0.4f

方程式Cf = (Cs * S) + (Cd * D)
等價(jià)于Cf = (Blue * 0.6f) + (Red * 0.4f)

最終的顏色：原先的紅色（目標(biāo)顏色）與后來的藍(lán)色（源顏色）進(jìn)行縮放后的組合，
且源顏色的alpha值越高，添加的源顏色成分就越多，目標(biāo)顏色所保留的成分就越少

混合函數(shù)經(jīng)常用于實(shí)現(xiàn)在其他一些不透明的物體前繪制一個(gè)透明物體的效果

改變混合方程式

• 默認(rèn)混合方程式：Cf = (Cs * S) + (Cd * D)

//其實(shí)不止默認(rèn)方程式，有五個(gè)不同的混合方程式可以選擇，通過以下函數(shù)進(jìn)行操作
glBlendEquation(GLenum mode);
如下圖所示：

截屏2020-07-23 16.26.57.png

//除了用glBlendFunc來設(shè)置混合因子，還可以用如下函數(shù)更靈活的選擇
glBlendFuncSeparate(GLenum strRGB,GLenum dstRGB ,GLenum strAlpha,GLenum dstAlpha);

1.strRGB: 源顏色的混合因?
2.dstRGB: ?標(biāo)顏?的混合因?
3.strAlpha: 源顏?的Alpha因?
4.dstAlpha:目標(biāo)顏?的Alpha因?

**注意：**
1.glBlendFunc函數(shù)指定了源和目標(biāo)RGBA值的混合函數(shù)
2.glBlendFuncSeparate函數(shù)允許為RGB和alpha成分單獨(dú)指定混合函數(shù)

常量混合顏?
默認(rèn)初始化為?色(0.0f,0.0f,0.0f,0.0f)，但可以用以下函數(shù)來修改。
void glBlendColor(GLclampf red ,GLclampf green ,GLclampf blue ,GLclampf alpha );

抗鋸齒

• 鋸齒：絕大多數(shù)情況下，一個(gè)獨(dú)立的渲染片段將會(huì)映射到計(jì)算機(jī)屏幕上到一個(gè)像素（近似正方形的），通常可以相當(dāng)清楚地看到二種顏色的分界
• 這種鋸齒現(xiàn)象會(huì)徹底暴露出這個(gè)圖像是計(jì)算機(jī)生成的，讓人覺得很不自然，由此OpenGL混合功能就能抗鋸齒，解決鋸齒問題

//OpenGL使用混合功能來混合片段的顏色，即把像素的目標(biāo)顏色與周圍像素的顏色進(jìn)行混合。
//（本質(zhì)上來說：在任何圖元的邊緣上，像素顏色會(huì)稍微延伸到相鄰的像素）
//開啟抗鋸齒（啟用混合功能）
glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_MINUS_SRC_ALPHA);

//glEnable函數(shù)對(duì)點(diǎn)，直線和多邊形（任何實(shí)心圖元）進(jìn)行抗鋸齒處理
glEnable(GL_POINT_SMOOTH);
glEnable(GL_LINE_SMOOTH);
glEnable(GL_POLYGON_SMOOTH);//對(duì)多邊形處理還是比較復(fù)雜的，單獨(dú)使用此方法效果并不好，大都被如下的多重采樣方法所代替

多重采樣

• 抗鋸齒能夠使多邊形的邊緣更為平滑，使渲染效果顯得更為自然和逼真
• 但是多邊形的平滑處理并沒有在所有的平臺(tái)上都得到實(shí)現(xiàn)，即使使用GL_POLYGON_SMOOTH也沒有想象中的方便
• 抗鋸齒處理是基于混合操作的，需要從前到后對(duì)所有的圖元進(jìn)行排序，但這是非常麻煩的

• 鑒于以上原因，OpenGL（1.3）新增了==多重采樣==新特性來更方便的解決以上問題
• OpenGL實(shí)現(xiàn)支持這個(gè)特性就會(huì)添加一個(gè)額外的緩沖區(qū)其包含了顏色，深度和模版值的幀緩沖區(qū)
• 所有的圖元在每個(gè)像素上都進(jìn)行了多次采樣，其結(jié)果就存儲(chǔ)在這個(gè)緩沖區(qū)中
• 每次當(dāng)這個(gè)像素進(jìn)行更新時(shí)，這些采樣值進(jìn)行解析，以產(chǎn)生一個(gè)單獨(dú)的值

注意：
以上處理會(huì)帶來額外的內(nèi)存和處理器開銷，有可能對(duì)性能造成影響。因此，有些OpenGL實(shí)現(xiàn)可能并不支持多渲染環(huán)境中的多重采樣

多重采樣使用

• 為了進(jìn)行多重采樣，首先必須獲得一個(gè)支持多重采樣幀緩沖區(qū)的渲染環(huán)境（這在不同的平臺(tái)中可能各不相同）
• 但是GLUT提供一個(gè)段位（GLUT_MULTISAMPLE）,允許請(qǐng)求這種幀緩沖區(qū)
• 為了請(qǐng)求一個(gè)多重采樣，完全顏色，帶深度的雙緩沖幀緩沖區(qū)，調(diào)用以下函數(shù)

gluInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGB | GLUT_DEPTH | GLUT_MULTISAMPLE);

//打開多重采樣
glEnable(GL_MULTISAMPLE);
//關(guān)閉多重采樣
glDisable(GL_MULTISAMPLE);
注意：多重采樣被啟用時(shí)，點(diǎn)，直線和多邊形的平滑特性都將被忽略（如果這些特性被啟用的話），
就是說在使用多重采樣時(shí)，不能同時(shí)使用點(diǎn)和直線點(diǎn)平滑處理。
在一種特定的OpenGL實(shí)現(xiàn)中，點(diǎn)和線如果采用平滑處理可能會(huì)比使用多重采樣效果好（因此可以關(guān)閉多重采樣）
glDisable(GL_MULTISAMPLE);
glEnable(GL_POINT_SMOOTH);

在繪制其他實(shí)心幾何圖形時(shí)再打開多重采樣
glDisable(GL_POINT_SMOOTH);
glEnable(GL_MULTISAMPLE);

如果沒有多重采樣緩沖區(qū)，OpenGL就當(dāng)作GL_MULTISAMPLE是被禁用的

打開或關(guān)閉不同的OpenGL特性將會(huì)修改驅(qū)動(dòng)程序的內(nèi)部狀態(tài)，這種狀態(tài)的改變可能會(huì)對(duì)渲染的性能造成影響。對(duì)性能非常敏感程序員常常會(huì)對(duì)所有繪圖命令進(jìn)行排序，這樣需要相同狀態(tài)的幾何圖形就可以一起繪制。這種狀態(tài)排序是在游戲中常用的提高速度的方法之一

• 多重采樣緩沖區(qū)在默認(rèn)情況下使用片段點(diǎn)RGB值，并不包括顏色的alpha成分。可以通過調(diào)用glEnable（使用如下三個(gè)值之一）來修改這個(gè)行為

GL_SAMPLE_ALPHA_TO_COVERAGE //使用alpha值
GL_SAMPLE_ALPHA_TO_ON //將alpha值設(shè)置為1并使用
GL_SAMPLE_COVERAGE //使用glSampleConverage所設(shè)置的值
當(dāng)使用最后一個(gè)時(shí)，glSampleConverage函數(shù)允許指定一個(gè)特定的值，它是與片段覆蓋值進(jìn)行按位與操作的結(jié)果
glSampleConverage(GLclampf value,GLboolean invert);

注：本文參考：OpenGL超級(jí)寶典第五版