目录
概述
创建PBO
映射PBO
例子:Streaming Texture Uploads with PBO
例子:Asynchronous Readback with PBO

概述

  OpenGL ARB_pixel_buffer_object 扩展与ARB_vertex_buffer_object.很相似。为了把像素数据你储存在缓冲区对象中,而非顶点数据,它简单地扩展了 ARB_vertex_buffer_object extension。储存像素数据的缓冲区对象称为Pixel Buffer Object (PBO). ARB_pixel_buffer_object extension借用了VBO所有的架构及API,但多了两个"target" 标签。target协助PBO储存管理器(OpenGL驱动)决定缓冲区对象的最佳位置: system 内存, AGP (共享内存)或显卡内存。Target标志指定PBO的两种不同的操作:GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB 传递像素数据到PBO中。或GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB 从PBO中传回数据。

  例如,glReadPixels()和glGetTexImage()是"pack"像素操作, glDrawPixels(), glTexImage2D() ,glTexSubImage2D() 是"unpack" 操作。当一个PBO的标志为GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB, glReadPixels()从OpenGL的一个帧缓冲区读取数亿,并将数据写(pack)入PBO中。当一个PBO的标志为GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB时, glDrawPixels()从PBO读取(unpack)像素数据并复制到OpenGL帧缓冲区中。PBO的主要优势是可以快速地传递像素数据通过显卡的DMA (Direct Memory Access) 而涉及CPU循环。另一个优势是它有异步DMA传输。让我们对比使用PBO后的纹理传送方法。左侧图是从图像文件或视频中加载纹理。首先,资源被加载到系统内存中,然后使用glTexImage2D()函数从系统内存复制到OpenGL纹理对象中。这两次数据传输(加载和复制)完全由CPU执行。

不用PBO中加载纹理

从PBO中加载纹理

  右侧图中,图像可直接加载到PBO中。CPU加载资源到PBO中,但不用从PBO传递像素信息到纹理对象中。GPU (OpenGL driver)从一个PBO复制数据到一个纹理对象中。OpenGL使用了DMA转送操作,而没有等CPU循环。OpenGL使用了异步的DMA传输方法。因此,glTexImage2D()立刻返回,CPU可以做其它事,而不用等待像素传送完毕。

  下面有两个主要的PBO方法,用来提升像素传送性能:streaming texture update 和 asynchronous read-back from the framebuffer.
创建PBO

  以前说到,Pixel Buffer Object使用VBO的所有API。不同点仅再两个针对PBO的额外标志:GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB和GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB. GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB 从OpenGL传送像素数据到你的程序中, GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB 将像素数据从程序传送到OpenGL中。OpenGL使用这些标志,来决定PBO最付款的内存位置。如,uploading(unpack)时,使用显卡内存。读帧缓冲区时,使用系统内存。然而,此target标志是唯一参照。OpenGL 驱动决定PBO的位置。

  创建一个PBO需要三个步骤:
1使用glGenBuffersARB()新建一个缓冲区对象
2使用glBindBufferARB()绑定一个缓冲区对象
3使用glBufferDataARB复制像素信息到缓冲区对象

  如果你使用了一个空指针,指向glBufferDataARB的数据源数组,那么PBO只按数据的大小分配内存空间。glBufferDataARB最后一个参数是PBO的一个提示信息,它告诉如何使用些缓冲区对象。GL_STREAM_DRAW_ARB 是 streaming texture upload 。 GL_STREAM_READ_ARB 是异步的帧缓冲区read-back。
更多细节,参见VBO。

PBO映射

PBO提供了内存映射机制,映射OpenGL控制的缓冲区对象到客户端的内存地址空间中。客户端可以使用glMapBufferARB(), glUnmapBufferARB()函数修改部分缓冲区对象或全部。
void* glMapBufferARB(GLenum target, GLenum access)
GLboolean glUnmapBufferARB(GLenum target)

glMapBufferARB()返回一个指针,指向缓冲区对象,如果成功返回此指针,否则返回NULL。Target参数是GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB 或GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB。第二个参数,指定映射的缓冲区的访问方式:从BPO中读数据(GL_READ_ONLY_ARB),写数据到BPO中(GL_WRITE_ONLY_ARB) 或(GL_READ_WRITE_ARB)。

注意如果GPU仍使用此缓冲区对象,glMapBufferARB()不会返回,直到GPU完成了对对应缓冲区对象的操作。为了避免等待,在使用glMapBufferARB之前,使用glBufferDataARB,并传入参数NULL。然后,OpenGL将废弃旧的缓冲区,为缓冲区分配新的内存。 缓冲区对象必须取消映射,可使用glUnmapBufferARB()。如果成功,glUnmapBufferARB()返回GL_TRUE 否则返回GL_FALSE。
例子:Streaming Texture Uploads

源码下载: pboUnpack.zip.
    这个例子使用PBO,上传(uppack)streaming textures到OpenGL texture object using PBO.你可以切换不两只的传送模式:单个PBO,两个PBOs ,无PBO)。对比它们之间效率的差异。

在BPO模式下,在每帧中,通过映射的PBO指接写入纹理。然后,这些纹理数据使用glTexSubImage2D()函数,从PBO传送到纹理对象中。使用PBO,OpenGL可以在PBO和纹理对象之间执行异步DMA传输。这显著提长了纹理重新载入的性能。如果显卡支持异步的DMA操作,glTexSubImage2D()会立即返回。CPU无需等待纹理拷贝,便可以做其它事情。

Streaming texture uploads with 2 PBOs

为了最大化提升streaming传输性能,你可以使用多个PBO。 图中显示出两个PBO正被同时使用。glTexSubImage2D()从一个PBO复制数据,当纹理被写入另一个PBO时。在第n帧时,PBO1被glTexSubImage2D()函数使用。PBO2用于得到新的纹理。在第n+1帧时,2个PBO交换角色,并继续更新纹理。因为DMA传输的异步性,更新和复制可被同时执行。CPU更新纹理到一个PBO中,当GPU从另一个PBO中复制纹理时。

// "index" is used to copy pixels from a PBO to a texture object
// "nextIndex" is used to update pixels in the other PBO
index = (index + ) % ;
nextIndex = (index + ) % ; // bind the texture and PBO
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureId);
glBindBufferARB(GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB, pboIds[index]); // copy pixels from PBO to texture object
// Use offset instead of ponter.
glTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, , , , WIDTH, HEIGHT,
GL_BGRA, GL_UNSIGNED_BYTE, ); // bind PBO to update texture source
glBindBufferARB(GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB, pboIds[nextIndex]); // Note that glMapBufferARB() causes sync issue.
// If GPU is working with this buffer, glMapBufferARB() will wait(stall)
// until GPU to finish its job. To avoid waiting (idle), you can call
// first glBufferDataARB() with NULL pointer before glMapBufferARB().
// If you do that, the previous data in PBO will be discarded and
// glMapBufferARB() returns a new allocated pointer immediately
// even if GPU is still working with the previous data.
glBufferDataARB(GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB, DATA_SIZE, , GL_STREAM_DRAW_ARB); // map the buffer object into client's memory
GLubyte* ptr = (GLubyte*)glMapBufferARB(GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB,
GL_WRITE_ONLY_ARB);
if(ptr)
{
// update data directly on the mapped buffer
updatePixels(ptr, DATA_SIZE);
glUnmapBufferARB(GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB); // release the mapped buffer
} // it is good idea to release PBOs with ID 0 after use.
// Once bound with 0, all pixel operations are back to normal ways.
glBindBufferARB(GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB, );

例子:异步Read-back

下载源码:pboPack.zip.

这个例子从帧缓冲区(左侧图)读取像素数据到PBO中,之后在右侧窗体中画出来,并修改图像的亮度。你可以按控格键打开或关闭PBO,来测试glReadPixels()函数的性能差异。传统的glReadPixels()阻塞渲染管线,直到所有的像素传输完毕。然后,它把控制权交给程序。使用PBO的glReadPixels()可使用异步DMA传输,立即返回,无需等待。因此程序(CPU)可执行其它操作,当GPU传输数据时。

Asynchronous glReadPixels() with 2 PBOs

此例子使用2个PBO。在第n帧时,程序使用glReadPixels()从OpenGL读取像素信息到PBO1中,在PBO2 中处理像素数据。读数据和处理数据是同时进行的。因为glReadPixels()在PBO1上立即返回,CPU可以在PBO2中处理数据而没有延迟。我们在每一帧中交换PBO1和PBO2。

// "index" is used to read pixels from framebuffer to a PBO
// "nextIndex" is used to update pixels in the other PBO
index = (index + ) % ;
nextIndex = (index + ) % ; // set the target framebuffer to read
glReadBuffer(GL_FRONT); // read pixels from framebuffer to PBO
// glReadPixels() should return immediately.
glBindBufferARB(GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB, pboIds[index]);
glReadPixels(, , WIDTH, HEIGHT, GL_BGRA, GL_UNSIGNED_BYTE, ); // map the PBO to process its data by CPU
glBindBufferARB(GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB, pboIds[nextIndex]);
GLubyte* ptr = (GLubyte*)glMapBufferARB(GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB,
GL_READ_ONLY_ARB);
if(ptr)
{
processPixels(ptr, ...);
glUnmapBufferARB(GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB);
} // back to conventional pixel operation
glBindBufferARB(GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB, );

原文链接:OpenGL Pixel Buffer Object (PBO)

中文翻译:OpenGL像素缓冲区对象

wiki:Pixel Buffer Object

[译]OpenGL像素缓冲区对象的更多相关文章

  1. 像素缓冲区对象PBO 记录

    像素缓冲区对象PBO 记录 和所有的缓冲区对象一样,它们都存储在GPU内存中,我们可以访问和填充PBO,方法和其他的缓冲区一样. 当一个PBO被绑定到GL_PIXEL_PACK_BUFFER,任何读取 ...

  2. OpenGL顶点缓冲区对象

    [OpenGL顶点缓冲区对象] 显示列表可以快速简单地优化立即模式(glBegin/glEnd)的代码.在最坏的情况下,显示列表的命令被预编译存到命令缓冲区中,然后发送给图形硬件.在最好的情况下,是编 ...

  3. OpenGL顶点缓冲区对象(VBO)

    转载 http://blog.csdn.net/dreamcs/article/details/7702701 创建VBO        GL_ARB_vertex_buffer_object 扩展可 ...

  4. OPenGL中的缓冲区对象

    引自:http://blog.csdn.net/mzyang272/article/details/7655464 在许多OpenGL操作中,我们都向OpenGL发送一大块数据,例如向它传递需要处理的 ...

  5. OpenGL ES 3.0 帧缓冲区对象基础知识

    最近在帧缓冲区对象这里卡了一下,不过前面已经了解了相关的OpenGL ES的知识,现在再去了解就感觉轻松多了.现在就进行总结. 基础知识 我们知道,在应用程序调用任何的OpenGL ES命令之前,需要 ...

  6. OpenGL学习笔记3——缓冲区对象

    在GL中特别提出了缓冲区对象这一概念,是针对提高绘图效率的一个手段.由于GL的架构是基于客户——服务器模型建立的,因此默认所有的绘图数据均是存储在本地客户端,通过GL内核渲染处理以后再将数据发往GPU ...

  7. CSharpGL(31)[译]OpenGL渲染管道那些事

    CSharpGL(31)[译]OpenGL渲染管道那些事 +BIT祝威+悄悄在此留下版了个权的信息说: 开始 自认为对OpenGL的掌握到了一个小瓶颈,现在回头细细地捋一遍OpenGL渲染管道应当是一 ...

  8. OpenGL帧缓存对象(FBO:Frame Buffer Object)(转载)

    原文地址http://www.songho.ca/opengl/gl_fbo.html 但有改动. OpenGL Frame BufferObject(FBO) Overview: 在OpenGL渲染 ...

  9. OpenGL帧缓存对象(FBO:Frame Buffer Object)

    http://blog.csdn.net/dreamcs/article/details/7691690 转http://blog.csdn.net/xiajun07061225/article/de ...

随机推荐

  1. webpack开发工具

    source map 用来调试打包后的代码 const path = require('path'); const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack- ...

  2. PHP生成缩略图(1)--简单缩略图

    原理:就是将大图缩小并另存为小图 以此图为例,使其生成缩略图! 首先要使用到以下函数 imagecopyresampled() 重采样拷贝部分图像并调整大小 bool imagecopyresampl ...

  3. 使用 Vuejs 开发 chrome 插件的注意事项

    使用 Vuejs 开发 chrome 插件 chrome 插件的开发其实并不难,web开发者可以使用 html, css, javascript 轻松的开发实用的 chrome 插件. 一个好的 ch ...

  4. webpack打包遇到过的问题

    1.打包后html文件打开是空白页面,报错信息如图所示: 解决办法:这里主要是将assetsPublicPath的路径从'/'改为'./'就好了. ('/'表示根目录:'./'表示当前目录) 2.运行 ...

  5. Dynamics 365 App for Outlook 与 Dynamics 365 for Outlook(已被弃用)

    在最新的版本中Dynamics 365 for Outlook(Outlook 客户端)已被弃用 随 Dynamics CRM 2016(版本 8.0)引入的 Dynamics 365 App for ...

  6. Android app启动是出现白屏或者黑屏如何解决?

    1.为什么 APP 启动时会出现白屏或者黑屏? 当打开一个 Activity 时,如果这个 Activity 所属的应用还没有在运行,系统会为这个 Activity 所属的应用创建一个进程,但进程的创 ...

  7. node (1)

    一.介绍 Node.js是一个让JavaScript运行在服务器端的开发平台,它让JavaScript的触角伸到了服务器端. 但Node似乎有点不同: ● Node.js不是一种独立的语言,与PHP. ...

  8. leetCode题解 寻找运动环

    1.题目描述 Initially, there is a Robot at position (0, 0). Given a sequence of its moves, judge if this ...

  9. leetCode题解之寻找一个数在有序数组中的范围Search for a Range

    1.问题描述 Given an array of integers sorted in ascending order, find the starting and ending position o ...

  10. ARM CPU 架构

    1978年12月5日,物理学家赫尔曼·豪泽(Hermann Hauser)和工程师Chris Curry,在英国剑桥创办了CPU公司(Cambridge Processing Unit),主要业务是为 ...