Android下Opengl ES实现单屏幕双眼显示

http://blog.csdn.net/u011371324/article/details/68946779

默认情况下，Opengl ES使用系统提供的帧缓冲区作为绘图表面，一般情况下，如果只在屏幕的表面绘图的话，系统提供的默认帧缓冲区很高效，但是很多应用程序需要渲染到纹理。此时，就需要我们自己来创建帧缓冲区对象。比如在VR中就需要使用帧缓冲对象在同一块屏幕上来实现双眼显示模式。

首先，说下渲染到纹理的概念。

渲染到纹理（Render to Texture），将我们要绘制的场景保存到一张纹理当中，打个比喻，类似于利用手机的截图操作，手机的画面就好比是已经渲染好的内容，截图得到的图片相当于纹理，然后将它附加到缓冲区对象上。

在Opengl中，帧缓冲区是渲染管线的最后一步，即可以理解为将在屏幕上显示的信息都保存在这里，它像一个容器，里面有颜色附着、纹理、模板、深度等信息，下图就是帧缓冲区、渲染缓冲区对象、纹理的关系。

当我们自己不创建帧缓冲区对象时，使用的是系统默认提供的，此时，当前我们的渲染操作都是针对系统的帧缓冲区对象，就像向该容器中放信息，而在显示时，也是由该容器提供信息。

所以想要在一块屏幕上显示左右两块区域的图像时，就需要再增加2个“容器”，来暂时保存纹理等信息，显示时再将这两个容器的信息交给系统的容器，即将2个自己创建的帧缓冲区对象的纹理作为系统缓冲区对象的纹理，然后进行绘图显示

有个疑问是，既然都是容器，为什么还要用自己创建呢？

假设同一个屏幕上的两个区域显示两幅图像，左右场景不同，渲染管线出来只有一张纹理放到“容器”中，两个管线得到两张纹理，但是系统的帧缓冲区只对应一个渲染管线，不能直接使用两张纹理，所以就需要弄两个“容器”来缓存一下两张纹理，然后在屏幕显示每一帧的过程中，在左右两部分分别使用两张纹理进行绘制，再得到一个整合后的纹理，然后交给系统的帧缓冲区。这样，就能实现同一个屏幕上的两个区域显示两幅图像，利用两个“容器”（自己创建的帧缓冲区对象）类似于卸磨杀驴。

使用帧缓冲对象渲染到纹理的基本操作，其中，初始化缓冲区对象最为关键，主要有以下几个步骤

a)创建帧缓冲对象
b)创建与帧缓冲对象一起使用的纹理对象
c)创建渲染缓冲区对象
d)绑定帧缓冲区对象
e)绑定纹理对象
f)设置纹理的参数，格式、尺寸等设置
g)绑定渲染缓冲区对象并设置尺寸
h)连接纹理对象到缓冲区对象的颜色附着上
i)连接渲染缓冲区对象到深度附着

上面是基本的理论部分，下面直接上代码

int[] temp = new int[1];

//generate fbo id

GLES20.glGenFramebuffers(1, temp, 0);

fboId = temp[0];

//generate texture

GLES20.glGenTextures(1, temp, 0);

fboTex = temp[0];

//generate render buffer

GLES20.glGenRenderbuffers(1, temp, 0);

renderBufferId = temp[0];

//Bind Frame buffer

GLES20.glBindFramebuffer(GLES20.GL_FRAMEBUFFER, fboId);

//Bind texture

GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, fboTex);

//Define texture parameters

GLES20.glTexImage2D(GLES20.GL_TEXTURE_2D, 0, GLES20.GL_RGBA, fboWidth, fboHeight, 0, GLES20.GL_RGBA, GLES20.GL_UNSIGNED_BYTE,null);

GLES20.glTexParameteri(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_WRAP_S, GLES20.GL_CLAMP_TO_EDGE);

GLES20.glTexParameteri(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_WRAP_T, GLES20.GL_CLAMP_TO_EDGE);

GLES20.glTexParameteri(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GLES20.GL_LINEAR);

GLES20.glTexParameteri(GLES20.GL_TEXTURE_2D, GLES20.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GLES20.GL_LINEAR);

//Bind render buffer and define buffer dimension

GLES20.glBindRenderbuffer(GLES20.GL_RENDERBUFFER, renderBufferId);

GLES20.glRenderbufferStorage(GLES20.GL_RENDERBUFFER, GLES20.GL_DEPTH_COMPONENT16, fboWidth, fboHeight);

//Attach texture FBO color attachment

GLES20.glFramebufferTexture2D(GLES20.GL_FRAMEBUFFER, GLES20.GL_COLOR_ATTACHMENT0, GLES20.GL_TEXTURE_2D, fboTex, 0);

//Attach render buffer to depth attachment

GLES20.glFramebufferRenderbuffer(GLES20.GL_FRAMEBUFFER, GLES20.GL_DEPTH_ATTACHMENT, GLES20.GL_RENDERBUFFER, renderBufferId);

//we are done, reset

GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, 0);

GLES20.glBindRenderbuffer(GLES20.GL_RENDERBUFFER, 0);

GLES20.glBindFramebuffer(GLES20.GL_FRAMEBUFFER, 0);

以上就是初始化帧缓冲对象的过程，基本的操作相对比较固定

下面的函数是安卓中利用Opengl es绘制的每一帧，大致过程：在你想要得到的纹理前先绑定初始化好的帧缓冲对象，设置窗口，然后开始渲染你的纹理，渲染完之后，解除绑定，切换到系统的帧缓冲区，再进行绘制，最简单的就是你可以画一个矩形，然后将纹理贴到上面，最终显示到屏幕上。

public void RenderToTexture (GL10 arg0){

GLES20.glBindFramebuffer(GLES20.GL_FRAMEBUFFER, fboId);

GLES20.glViewport(0, 0, fboWidth, fboHeight);

******Rendering Code*******

GLES20.glBindFramebuffer(GLES20.GL_FRAMEBUFFER, 0);

}

public void onDrawFrame(GL10 arg0)

{

//call FBORenderer to render to texture

fbor.RenderToTexture();//调用RenderToTexture 方法，将纹理保存在fbor的缓冲区中

//reset the projection, because viewport is set by FBO renderer is different

GLES20.glViewport(0, 0, vwidth, vheight);

float ratio = (float)vwidth/(float)vheight;

float a = 5f;

Matrix.orthoM(m_fProj, 0, -a*ratio, a*ratio, -a*ratio, a*ratio, 1, 10);

//multiply view matrix with projection matrix

Matrix.multiplyMM(m_fVPMat, 0, m_fProj, 0, m_fView, 0);

//below procedure is same as any other rendering

GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT|GLES20.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

GLES20.glUseProgram(iProgId);

vertexBuffer.position(0);

GLES20.glVertexAttribPointer(iPosition, 3, GLES20.GL_FLOAT, false, 0, vertexBuffer);

GLES20.glEnableVertexAttribArray(iPosition);

texBuffer.position(0);

GLES20.glVertexAttribPointer(iTexCoords, 2, GLES20.GL_FLOAT, false, 0, texBuffer);

GLES20.glEnableVertexAttribArray(iTexCoords);

GLES20.glActiveTexture(GLES20.GL_TEXTURE0);

GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, iTexId);

GLES20.glUniform1i(iTexLoc, 0);

//since I'm multi-texturing, bind fboId to texture1

GLES20.glActiveTexture(GLES20.GL_TEXTURE1);

GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, fboId);

GLES20.glUniform1i(iTexLoc1, 1);

//for rotating cube

Matrix.setIdentityM(m_fModel, 0);

Matrix.rotateM(m_fModel, 0, -xAngle, 0, 1, 0);

Matrix.rotateM(m_fModel, 0, -yAngle, 1, 0, 0);

//multiply model matrix with view-projection matrix

Matrix.multiplyMM(m_fMVPMat, 0, m_fVPMat, 0, m_fModel, 0);

//pass model-view-projection matrix to shader

GLES20.glUniformMatrix4fv(iMVPMat, 1, false, m_fMVPMat, 0);

//draw cube

GLES20.glDrawElements(GLES20.GL_TRIANGLES, cube.m_nIndeces, GLES20.GL_UNSIGNED_SHORT, indexBuffer);

}

上面给出的仅仅是一个缓冲区对象的主要代码部分，对于实现双眼显示的话，要创建两个缓冲区对象，分别渲染纹理到这两个缓冲区中，

然后在onDraw()函数中可以绘制两个矩形，每个矩形分别贴上这两张纹理，递交给系统的帧缓冲区（解绑定时已经切换到系统缓冲区对象啦，

所以按照正常的绘制流程就行了），此时，屏幕上就显示了左右两张图像了。

参考：http://opengles2learning.blogspot.kr/2014/02/render-to-texture-rtt.html

参考：Opengl ES 3.0编程指南

参考：http://learnopengl-cn.readthedocs.io/zh/latest/04%20Advanced%20OpenGL/05%20Framebuffers/