LyricLaw的小窝

一、Off-Screen Rendering

一些画面效果经常需要离屏渲染，离屏渲染需要创建一个独立的FBO来绘制，在绘制处理完成后再把绘制内容提取出来绘制到游戏显示的FBO里。

这个过程因为涉及到FBO的切换，所以需要跟OpenGL底层打交道。虽说用gdx-vfx库里的VfxFrameBuffer应该是可以自动处理OpenGL的嵌套FrameBuffer的问题的，但gdx-vfx的FrameBuffer限制了只能用TextureAttach的，如果想要使用MSAA之类的特性就不支持了，那只好自己写一个。

主要处理FBO绑定、Viewport和裁剪开关的备份和恢复，需要给裁减开关是因为通常在布局UI中会有一些布局裁剪会设置裁剪区间，如果不临时禁用裁剪的话在离屏FBO上也会被裁剪。

public class GLStateMaintainer {

    private final IntBuffer viewport = BufferUtils.newIntBuffer(16);
    private final IntBuffer previousFboId = BufferUtils.newIntBuffer(1);

    private int vpx, vpy, vpWidth, vpHeight, previousFbo;
    private boolean scissorEnabled;

    private void backup() {

        Gdx.gl.glGetIntegerv(GL20.GL_VIEWPORT, viewport);
        vpx = viewport.get(0);
        vpy = viewport.get(1);
        vpWidth = viewport.get(2);
        vpHeight = viewport.get(3);
        Gdx.gl.glGetIntegerv(GL20.GL_FRAMEBUFFER_BINDING, previousFboId);
        previousFbo = previousFboId.get(0);

        scissorEnabled = Gdx.gl.glIsEnabled(GL20.GL_SCISSOR_TEST);
        if (scissorEnabled) {
            Gdx.gl.glDisable(GL20.GL_SCISSOR_TEST);
        }
    }

    public void execute(Runnable runnable) {
        backup();
        runnable.run();
        restore();
    }

    private void restore() {
        Gdx.gl.glBindFramebuffer(GL20.GL_FRAMEBUFFER, previousFbo);
        Gdx.gl.glViewport(vpx, vpy, vpWidth, vpHeight);
        if (scissorEnabled) {
            Gdx.gl.glEnable(GL20.GL_SCISSOR_TEST);
        }
    }
}

实际使用的时候大概是这样的：

    public void draw(Batch batch, float x, float y, float width, float height {
        batch.end();
        glStateMaintainer.execute(() -> {
            offScreenFbo.begin();
            Gdx.gl.glViewport(0, 0, (int) width, (int) height);
            Gdx.gl.glClearColor(0, 0, 0, 0);
            Gdx.gl.glClear(GL20.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL20.GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL20.GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
            // 使用batch绘制内容，建议使用独立的batch避免维护投影矩阵，
            // offScreenBatch.begin();
            // offScreenBatch.drawSomething();
            // offScreenBatch.end();
            offScreenFbo.end();
        });
        batch.begin();
    }

二、GLSL 1.30

libGDX默认使用的GLSL语法是v1.20（Desktop和GWT），在安卓和iOS上是v1.00，我不打算做移动端，所以可以升级一下版本，能方便不少。

在shader文件头加上：

#version 130

就可以使用GLSL v1.30（ES 3.00）的新接口和语法了，例如：

• 用ivec2 textureSize(gsampler2D sampler, int lod)获取sample2D的大小，可以省去每次需要通过外部传递uniform的形式传递渲染区域的大小。
• 有统一的texture接口。
• 可以用in/out而不是attribute/varying了，可以更好的实现多pass shader。

要在程序启动参数中启用GL30。

• Deskop项目里要设置setOpenGLEmulation：

      Lwjgl3ApplicationConfiguration configuration = new Lwjgl3ApplicationConfiguration();
      configuration.setOpenGLEmulation(Lwjgl3ApplicationConfiguration.GLEmulation.GL30, 3, 2);

• GWT项目则是简单一个：

      GwtApplicationConfiguration cfg = new GwtApplicationConfiguration(false);
      cfg.useGL30 = true;

三、MSAA

抗锯齿要启用GL30，上面已经有启用方式了。
但GWT项目里不能用，虽然也可以开启GL30，但multi-sample不能设置大于1，所以在GWT release里要禁用MSAA。

要独立创建带multi-sample的FrameBuffer，只要是矢量图绘制到这个上就会自带抗锯齿了。

        FrameBuffer msaaBuffer = new FrameBuffer.FrameBufferBuilder(width, height, 8)
            .addColorRenderBuffer(GL30.GL_RGBA)
            .addBasicStencilDepthPackedRenderBuffer()
            .build());

但是由于没有TextureAttachement，所以msaaBuffer不能直接获取Texture，实际使用通常需要resolve到其他的FBO去。比如resolve到VfxManager上：

        private final VfxManager vfxManager;
        private FrameBuffer msaaBuffer;

        private void init() {
            this.msaaBuffer = new GLFrameBuffer.FrameBufferBuilder(width, height, samples)
                .addColorRenderBuffer(GL30.GL_RGBA)
                .addBasicStencilDepthPackedRenderBuffer()
                .build();
        }

        public void draw(Batch batch, float x, float y, float width, float height) {
            msaaBuffer.begin();
            // batch.drawSomething();
            msaaBuffer.end();

            vfxManager.cleanUpBuffers();
            msaaBuffer.transfer(vfxManager.getResultBuffer().getFbo());
            vfxManager.applyEffects();
            vfxManager.renderToScreen();
        }