FBO深度纹理附件的最佳设置

Question

在使用自定义FBOs时，我一直使用渲染缓冲区进行深度测试。现在，我需要用深度纹理来代替它们（因为我需要在着色器中读取它）。我正在查看不同的来源，如这里，看到GL_FLOAT被用作数据类型。在其他 示例中，使用GL_UNSIGNED_BYTE，有时甚至使用GL_INT。还有内部格式可以是GL_DEPTH_COMPONENT16，GL_DEPTH_COMPONENT24，GL_DEPTH_COMPONENT32。

我的问题是，哪种变化在性能和质量方面最好？我确信，具有32位深度分量的深度测试应该更精确，但数据类型呢？通常应该使用哪一个？

- Michael IV

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传统上，几年前，人们会使用24位深度（带或不带模板），或者在某些廉价卡上使用16位。32位整数深度从未得到良好支持。现在，我只会选择浮点数，它基本上是普遍支持的、快速的，并且没有像整数那样扭曲怪癖。 - Damon

Answer 1

您所描述的使用GL_UNSIGNED_BYTE，GL_FLOAT等实际上是像素传输类型。这是OpenGL在从/向缓冲区读取/写入像素数据时使用的类型，在OpenGL中，驱动程序将进行数据类型转换以确保读取/写入的值兼容。在OpenGL ES中，这被完全删除了，但在所有情况下，深度渲染缓冲区的内部格式必须是GL_DEPTH_COMPONENT<X>{F}或GL_DEPTH<X>_STENCIL<Y>之一。这些格式定义了内部使用的数据类型和格式。

为获得最佳性能，请将组件类型与像素传输类型匹配，以避免驱动程序像素转换。（例如，GL_FLOAT用于像素传输是GL_DEPTH_COMPONENT32F的良好匹配）。然而，这仅适用于当您想在OpenGL外部使用深度/模板缓冲区的内容（例如使用PBO读取或写入缓冲区）时。

大多数情况下，您可以忽略像素传输格式和类型，只要确保它们是给定内部格式的合法值即可分配深度纹理。您可能不会在OpenGL外部读取它或从客户端内存中提供数据，这是唯一适用的时间。

- Andon M. Coleman

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“忽略”是什么意思？是完全不设置它吗？还是使用任何类型？ - Michael IV

@MichaelIV：使用任何类型，因为我相当确定在调用glTexImage2D（...）设置纹理附件时，您正在传递NULL作为像素数据。 NULL表示首先没有像素传输:P但是，如果您要使用PBO将纹理读入客户端内存并使用glReadPixels（...），则像素传输格式/类型非常重要，并且您将遵循我上面解释的规则-匹配组件大小/类型以最小化驱动程序开销。 - Andon M. Coleman

@MichaelIV：我意识到我在回答中忘记讨论精度/性能权衡了。它们已经在问题的评论中提到，24位深度缓冲区是窗口像素格式中最广泛支持的...在FBO中，您有更多的灵活性，但如果您可以使用较小的格式，那么您将获得更好的性能，因为它减少了内存带宽。FP实际上总体上不太精确，但允许更大范围的深度值，特别是在靠近近平面的分数范围内；在某些领域提高精度。 - Andon M. Coleman

一个有趣的提示是，在透视投影中，相机附近已经具有更高的精度。因此，当您想要解决更远处的对象时，FP深度缓冲区本身实际上会使情况变得更糟。但是，如果您翻转深度范围，则可以在使用透视投影时使用FP深度缓冲区来更均匀地分配精度（比使用定点深度缓冲区）。有关更多详细信息，请查看此文章。 - Andon M. Coleman