在计算机图形编程中,模具缓冲区是一个内存区域,可以绘制到其他图形缓冲区,并与其他图形缓冲区相关使用,以实现不同的效果,或遮罩场景区域,使其不会被处理或渲染。模具缓冲区是一种类似于黑白图像的每像素缓冲区,其中缓冲区中的每个位置可以保存一个值,该值通常最多为1字节,但可以小到1位。缓冲区最初设计为用作真实或虚假遮罩,与真实世界的模具非常相似,因此可以通过将模具缓冲区不同区域的值设置为非零的值来遮挡或忽略场景区域。除了简单的遮罩,缓冲区还有很多用途,包括绘制阴影体积、在对象周围实现光晕或定位对象彼此重叠的区域。在许多情况下,缓冲区保存在图形卡的图形内存中,以便在渲染期间快速访问。
模具缓冲区的概念最初是一种创建二维(2D)遮罩的方法,当顶点在图形管道中移动时,该遮罩可以应用于三维(3D)场景。如果三维顶点的位置(光栅化后)与模具缓冲区中未设置为零的区域相关,则可以忽略该顶点,并跳过其余的管道处理。这使得程序员可以只渲染场景的一小部分,或者将图像渲染到形状不规则的视口中,例如较大场景中的小镜子中的反射,其中镜子的形状在缓冲区中绘制为模板,然后通过该形状绘制反射。
内存问题导致模具缓冲区的原始形式是由单个位值组成的网格,其中缓冲区中的每个像素只能为真或假。随着图形卡的发展,大多数缓冲区能够在每个像素位置保存一个完整的字节值,从而允许程序员在一个位置具有更复杂的值。这可以允许缓冲区用于检测对象重叠的区域,如果对象在光栅化时占据屏幕上的某个像素,则可以通过在某个位置增加缓冲区的值来实现。此操作后,缓冲区中每个像素位置的值将等于屏幕上穿过该像素的对象数。
模具缓冲区最常用的用途之一是创建体积阴影。这可以通过首先渲染具有非常暗淡的照明的场景来完成,以便所有内容都显示为着色。接下来,进行计算以确定场景中由光源照明的所有多边形曲面的位置,并将这些形状传输到模具缓冲区。场景再次渲染,就好像每个对象都被完全照亮一样,并通过模具形状混合到阴影场景中,从而有效地创建一个似乎包含有阴影对象的图像。
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