OpenGL学习笔记（二十二）—— Stencil Testing

模板测试

当片段着色器处理完一个片段之后，模板测试(Stencil Test) 会开始执行（可能会丢弃片段）；被保留的片段会进入 深度测试（可能会丢弃更多的片段）。

一个模板缓冲中，（通常）每个模板值(Stencil Value)是 8 位的；所以每个像素/片段一共能有 256 种不同的模板值。

模板缓冲使用步骤：

• 启用模板缓冲的写入（glEnable(GL_STENCIL_TEST);）。
• 渲染物体，更新模板缓冲的内容（glStencilFunc 、glStencilOp）。
• 禁用模板缓冲的写入（glStencilMask(GL_FALSE) 、 glStencilMask(0x00); ）。
• 渲染（其它）物体，这次根据模板缓冲的内容丢弃特定的片段。

模板函数

有两个函数能够用来配置模板测试：glStencilFunc 和 glStencilOp：

1. **glStencilFunc(GLenum func, GLint ref, GLuint mask);**：(描述了 OpenGL 应该对模板缓冲内容做什么）

   • func：设置模板测试函数(Stencil Test Function)；这个测试函数将会应用到已储存的模板值上和 glStencilFunc 函数的 ref 值上。可用的选项有：

函数	描述
GL_ALWAYS	永远通过深度测试
GL_NEVER	永远不通过深度测试
GL_LESS	在片段模板值小于（ ＜ ）缓冲的模板值时通过测试
GL_EQUAL	在片段模板值等于（ ＝ ）缓冲的模板值时通过测试
GL_LEQUAL	在片段模板值小于等于（ ≤ ）缓冲的模板值时通过测试
GL_GREATER	在片段模板值大于（ ＞ ）缓冲的模板值时通过测试
GL_GEQUAL	在片段模板值大于等于（ ≥ ）缓冲的模板值时通过测试
GL_NOTEQUAL	在片段模板值不等于（ ≠ ）缓冲的模板值时通过测试

• ref：设置了模板测试的参考值(Reference Value)；模板缓冲的内容将会与这个值进行比较。
• mask：设置一个掩码；它将会与参考值和储存的模板值在测试比较它们之前进行与(AND)运算（初始情况下所有位都为 1）。

2. **glStencilOp(GLenum sfail, GLenum dpfail, GLenum dppass);**：（描述了 OpenGL 应该如何更新缓冲，默认情况下是设置为 (GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP) ）

   • sfail：模板测试失败时采取的行为。

   • dpfail：模板测试通过，但深度测试失败时采取的行为。

   • dppass：模板测试和深度测试都通过时采取的行为。

     每个选项都可以选用以下的其中一种行为：

行为	描述
GL_KEEP	保持当前储存的模板值
GL_ZERO	将模板值设置为 0
GL_REPLACE	将模板值设置为 glStencilFunc 函数设置的 ref 值
GL_INCR	如果模板值小于最大值则将模板值加 1
GL_INCR_WRAP	与 GL_INCR 一样，但如果模板值超过了最大值则归零
GL_DECR	如果模板值大于最小值则将模板值减 1
GL_DECR_WRAP	与 GL_DECR 一样，但如果模板值小于 0 则将其设置为最大值
GL_INVERT	按位翻转当前的模板缓冲值

物体轮廓

物体轮廓：将会为每个（或者一个）物体在它的周围创建一个很小的有色边框。

为物体创建轮廓的步骤如下：

1. 在绘制（需要添加轮廓的）物体之前，将模板函数设置为 GL_ALWAYS，每当物体的片段被渲染时，将模板缓冲更新为 1。
2. 渲染物体。
3. 禁用模板写入以及深度测试。
4. 将每个物体缩放一点点。
5. 使用一个不同的片段着色器，输出一个单独的（边框）颜色。
6. 再次绘制物体，但只在它们片段的模板值不等于 1 时才绘制。
7. 再次启用模板写入和深度测试。

效果

Demo

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参考

教程来源：https://learnopengl.com/。