VTK OpenGL对象（3D纹理）如何从CUDA中访问

Question

有没有适当的方法可以访问VTK的低级OpenGL对象，以便使用openGL-CUDA/OpenCL互操作功能从CUDA/OpenCL内核中修改它们？具体来说，我想要从vtkOpenGLGPUVolumeRayCastMapper中获取GLuint（或unsigned int）成员，该成员指向存储数据集的Opengl 3D纹理对象，以将其绑定到CUDA Surface上，从而能够从我的CUDA内核中访问和修改其值。更多信息，请参见此处需要遵循的过程：http://rauwendaal.net/2011/12/02/writing-to-3d-opengl-textures-in-cuda-4-1-with-3d-surface-writes/，其中在步骤1和2中使用的texID对象相当于我想从VTK检索的内容。

初看vtkOpenGLGPUVolumeRayCastMapper函数，我没有发现容易的方法来做到这一点，除非可能创建一个vtkGPUVolumeRayCastMapper子类，但即使在这种情况下，我也不确定应该修改什么，因为我猜想其他成员依赖于3D纹理值，并且在修改后也应该进行更新。

那么，你知道有什么方法可以做到这一点吗？

非常感谢。

- Alex

Answer 1

子类化可能有效，但如果您愿意的话，可以避免使用它。重要的是您按正确的顺序调用GL/CUDA API。

首先，您必须使用以下方法向CUDA注册纹理：

cudaGraphicsGLRegisterImage(&cuda_graphics_resource, texture_handle,
GL_TEXTURE_3D, cudaGraphicsRegisterFlagsSurfaceLoadStore);

假设 texture_handle 是一个由调用 glGenTextures(...) 返回的 GLuint。

一旦您在 CUDA 中注册了纹理，就可以创建表面，该表面可以在内核中进行读写操作。

从这里开始，您唯一需要担心的是 vtk 不会在 cudaGraphicsMapResources(...) 和 cudaGraphicsUnmapResources(...) 之间使用纹理。其他所有内容都应该是标准的 CUDA。

此外，一旦将纹理映射到 CUDA 并在内核中写入，除了取消映射纹理之外，没有其他额外的工作。下次使用时，GL 将获取修改后的纹理。

- James Norton

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谢谢您的回答，但那并不是我的疑问所在。主要问题涉及VTK，而不是Interop。 - Alex

首先，由于VTK GLuint被视为私有成员，因此无法访问。也许我可以创建一个子类并创建一个函数来获取访问权限。 即便如此，另一个问题出现了。由于VTK被认为处理静态体积，我的猜测是当创建VTK体积对象时，VTK会创建除纹理之外的其他数据。如果我仅从外部（CUDA）修改纹理，则存储在对象中的大部分附加数据将变得过时。因此，如何在从外部修改对象时处理其健壮性是一个大问题。 - Alex

我不熟悉VTK，但是你可以子类化，只要它是受保护的而不是私有的。如果像你所说的那样是私有的，你可以查询GL以获取当前绑定的纹理，但你必须知道VTK何时调用glBindTexture()。这假设你正在编写自己的着色器，并且如果VTK处理所有这些内容，则无法工作。据我所知，OpenGL中没有存储的任何信息会因在CUDA内核中编写texel值而失效。将（过时的）texels重新发送到OpenGL超过一次是计算成本高昂的，因此我怀疑VTK是否会这样做，但我不能确定。 - James Norton

实际上，这个变量是受保护的，所以我可以很容易地访问它。我提到的“无效”信息不是来自OpenGL，而是来自VTK，因为当一个新的体积被分配给它时，可能会计算一些加速结构和额外的计算（例如，与体积相关联的梯度场），由于VTK不知道这个CUDA修改，额外的数据会变得过时，因为它是在使用正常的VTK接口将初始体积分配给它时计算的。我想只有VTK专家才能回答这个问题:P。但还是谢谢！ - Alex