java - LWJGL - 渲染周期屏幕闪烁

Question

我正在使用 LWJGL 2.8.5 开发 3D 可视化应用程序。在阅读了项目主页上的第一个教程后，我还阅读了一本 OpenGL 书籍，深入分析了我的分析。我看到OpenGL中的典型过程是在init函数中绘制场景，然后简单地循环调用显示的更新。

但是，当我使用 LWJGL 尝试此操作时，我在显示器中得到了闪烁效果。消除闪烁的唯一方法是在显示更新周期中重绘场景。为什么会这样？

为了更好地解释我的问题，我创建了一个重现该问题的简单类。它只是在屏幕中央绘制一个四边形，然后进入无限的屏幕更新循环。

请注意，如果我取消注释循环内的绘图调用，则闪烁会消失，一切正常。为什么？

我期望只绘制一次对象并移动相机以获得静态场景的不同 View 有什么不对吗？

代码如下:

package test;
import org.lwjgl.LWJGLException;
import org.lwjgl.opengl.Display;
import org.lwjgl.opengl.DisplayMode;
import org.lwjgl.opengl.GL11;
import org.lwjgl.util.glu.GLU;

import static org.lwjgl.opengl.GL11.*;

public class DisplayTest 
{



public static void initGL()
{
    GL11.glViewport(0, 0, 640, 480);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    GLU.gluPerspective(45.0f, 640f/480f,0.1f, 100.0f); 

    draw();


}

public static void draw()
{
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);

    GL11.glLoadIdentity(); // Reset The Current Modelview Matrix
    GL11.glTranslatef(0, 0, -6.0f);//Place at the center at -6 depth units


    //Start drawing a quad
    //--------------------------------------------------
    GL11.glBegin(GL11.GL_QUADS); 
    int size=1;
    GL11.glColor3f(.3f, .5f, .8f); 

    GL11.glVertex3f(-size/2f,-size/2f,+size/2f);
    GL11.glVertex3f(+size/2f,-size/2f,+size/2f);
    GL11.glVertex3f(+size/2f,+size/2f,+size/2f);
    GL11.glVertex3f(-size/2f,+size/2f,+size/2f);
    glEnd();
}


public static void main(String[] args) 
{
    try 
    {
        // Sets the width of the display to 640 and the height to 480
        Display.setDisplayMode(new DisplayMode(640, 480));
        // Sets the title of the display 
        Display.setTitle("Drawing a quad");
        // Creates and shows the display
        Display.create();
    } 
    catch (LWJGLException e) 
    {
        e.printStackTrace();
        Display.destroy();
        System.exit(1);
    }

    initGL();

    // While we aren't pressing the red button on the display
    while (!Display.isCloseRequested()) 
    {
        //draw();

        // Update the contents of the display and check for input
        Display.update();
        // Wait until we reach 60 frames-per-second
        Display.sync(60);
    }
    // Destroy the display and render it invisible
    Display.destroy();
    System.exit(0);
    }
}

Answer 1

默认情况下，OpenGL 维护两个缓冲区:前台缓冲区和后台缓冲区。前台缓冲区是显示的内容，而后台缓冲区是您绘制的内容。这称为双缓冲，可防止向用户显示部分渲染的场景。每当您调用 Display.update() 时，lwjgl 都会告诉 opengl 将后台缓冲区的内容移动到前台缓冲区进行显示。这可以通过复制数据来完成，也可以通过将旧的前台缓冲区标记为新的后台缓冲区并将旧的后台缓冲区标记为新的前台缓冲区(缓冲区被交换)来完成。

这是针对正常情况的，例如在你想要每秒绘制 60 次新东西的游戏中。现在，如果您实际上没有绘制任何东西，但仍调用 Display.update()(例如获取输入)，缓冲区仍会移动。现在取决于它是如何实现的，要么你仍然看到你的旧图像(如果数据被简单地复制，因为你的后台缓冲区仍然包含你呈现的数据)，或者你在缓冲区之间交替显示每个 Display.update()已经绘制了并且在您渲染时作为前缓冲区的缓冲区(可能只是黑色)。这会导致您看到的闪烁，因为图像仅每隔一帧(原始后台缓冲区)显示一次，而每隔一帧就会看到黑色的原始前台缓冲区。

对于某些驱动程序实现(例如来自 Nvidia)，Windows 似乎甚至可以在 Activity 的前端缓冲区上绘制，因此如果您不重绘场景，即使关闭对话框也可以显示和显示。

对此最简洁的解决方案是在您的 init 中简单地渲染到纹理(从 OpenGL 1.1 开始工作)或渲染缓冲区(在 OpenGL 3.0 中引入)，然后在每一帧渲染该纹理。这确实是 OpenGL 设计人员为此类事情想到的解决方案。

编辑:您可以在上面的代码中取消注释 draw 方法，或者如果由于渲染时间而无法选择，则必须渲染到纹理。使用 OpenGL 3 或更高版本你需要在你的 init 中加入这样的东西:

fbo = GL30.glGenFramebuffers();
GL30.glBindFramebuffer(GL30.GL_FRAMEBUFFER, fbo);

rbo = GL30.glGenRenderbuffers();
GL30.glBindRenderbuffer(GL30.GL_RENDERBUFFER, rbo);
GL30.glRenderbufferStorage(GL30.GL_RENDERBUFFER, GL11.GL_RGBA8, 640, 480);
GL30.glFramebufferRenderbuffer(GL30.GL_FRAMEBUFFER, GL30.GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL30.GL_RENDERBUFFER, rbo);

assert(GL30.glCheckFramebufferStatus(GL30.GL_FRAMEBUFFER) == GL30.GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE);

GL30.glBindFramebuffer(GL30.GL_DRAW_FRAMEBUFFER, fbo);
GL20.glDrawBuffers(GL30.GL_COLOR_ATTACHMENT0);
GL11.glClear(GL11.GL_COLOR_BUFFER_BIT);

drawScene(); //draw here

调用每一帧的绘图方法将被简化为从帧缓冲区 fbo 中简单快速地复制:

GL30.glBindFramebuffer(GL30.GL_READ_FRAMEBUFFER, fbo);
GL11.glReadBuffer(GL30.GL_COLOR_ATTACHMENT0);
GL30.glBindFramebuffer(GL30.GL_DRAW_FRAMEBUFFER, 0);
GL20.glDrawBuffers(GL11.GL_BACK_LEFT);

GL30.glBlitFramebuffer(0, 0, 640, 480, 0, 0, 640, 480, GL11.GL_COLOR_BUFFER_BIT, GL11.GL_NEAREST);
GL30.glBindFramebuffer(GL30.GL_FRAMEBUFFER, 0);