OpenGL - PBO - PukiWiki for PBCG Lab

Pixel Buffer Objectについて

PBOとは†

Pixel Buffer Object(PBO)はVBOをピクセルデータを格納できるように拡張したものです． PBOではDMAを用いてビデオカードとのデータのやり取りを行うので，CPUサイクルに影響されずに高速に転送できます．また，フレームバッファやテクスチャメモリとのデータのやり取りも可能です(glReadPixels, glDrawPixels, glGetTexImage, glTexImage2D, glTexSubImage2Dなどを使用)．

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PBOの使い方†

PBOの作成はVBOとほぼ同じです．ただし，glBindBufferなどに指定するtargetに

GL_PIXEL_PACK_BUFFER : ピクセルデータをPBOへ転送(glReadPixel, glGetTexImage)
GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER : PBOからピクセルデータを取得(glDrawPixels, glTexImage2D, glTexSubImage2D) を指定します．例えば，フレームバッファとのデータのやり取りならば，
OpenGLフレームバッファ -> PBO : GL_PIXEL_PACK_BUFFERを指定して，glReadPixelsを実行
PBO -> OpenGLフレームバッファ : GL_PIXEL_UNPACK_BUFFERを指定して，glDrawPixelsを実行

また，VBOと同様にglMapBuffer, glUnmapBufferを用いてPBOをアプリケーション側のメモリにマッピングすることができます．

PBO作成，破棄関数例は以下．


void CreatePBO(GLuint &pbo, int w, int h, int c = 3)
{
        glGenBuffers(1, &pbo);
    glBindBuffer(GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB, pbo);
 
    glBufferData(GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB, w*h*c, 0, GL_DYNAMIC_DRAW);     
    glBindBuffer(GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB, 0);
}
 

void DeletePBO(GLuint &pbo)
{
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, pbo);
    glDeleteBuffers(1, &pbo);
    pbo = 0;
}

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PBO使用例†

PBOの使用例として，フレームバッファに描画したものをPBOに読み込み，グレイスケール化後再描画を行うものを示します．再描画にはglDrawPixelsを使うこともできますが，ここではテクスチャを使っています．


void ProcessImage(void)
{
        glBindBuffer(GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB, g_iPBOSrc);        glReadPixels(0, 0, g_iWinW, g_iWinH, GL_BGRA, GL_UNSIGNED_BYTE, 0);      
        GLubyte *ptr = (GLubyte*)glMapBuffer(GL_PIXEL_PACK_BUFFER, GL_READ_WRITE);
    if(ptr){
        for(int i = 0; i < g_iWinW*g_iWinH; ++i){
            GLubyte gray = (GLubyte)((ptr[4*i]+ptr[4*i+1]+ptr[4*i+2])/3.0);
            ptr[4*i]   = gray;
            ptr[4*i+1] = gray;
            ptr[4*i+2] = gray;
        }
        glUnmapBufferARB(GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB);
    }
    glBindBuffer(GL_PIXEL_PACK_BUFFER_ARB, 0);
 
        glBindBuffer(GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB, g_iPBOSrc);
 
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, g_iTexScreen);
    glTexSubImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 0, 0, g_iWinW, g_iWinH, GL_BGRA, GL_UNSIGNED_BYTE, 0);
 
    glBindBuffer(GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER_ARB, 0);
}
 

void RenderImage(void)
{
    glDisable(GL_DEPTH_TEST);
    glDisable(GL_LIGHTING);
    glEnable(GL_TEXTURE_2D);
    glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);
 
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glPushMatrix();
    glLoadIdentity();
    glOrtho(-1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0);
 
    glMatrixMode( GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
 
    glViewport(0, 0, g_iWinW, g_iWinH);
    
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, g_iTexScreen);
 
    glBegin(GL_QUADS);
    glTexCoord2f(0.0, 1.0);    glVertex3f(-1.0,  1.0, 0.5);
    glTexCoord2f(1.0, 1.0);    glVertex3f( 1.0,  1.0, 0.5);
    glTexCoord2f(1.0, 0.0);    glVertex3f( 1.0, -1.0, 0.5);
    glTexCoord2f(0.0, 0.0);    glVertex3f(-1.0, -1.0, 0.5);
    glEnd();
 
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glPopMatrix();
 
    glDisable(GL_TEXTURE_2D);
 
    glutSwapBuffers();
}

g_iWinW,g_iWinHは描画領域の大きさで，g_iTexScreenは描画領域と同じ大きさのテクスチャです．描画時にはシーン描画関数を呼び出した後，上記関数を連続して呼び出します．

void Display(void)
{
    RenderScene();        ProcessImage();        RenderImage();    }

シーンの例として，


void RenderScene(void)
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
 
    glPushMatrix();
    
    g_tbView.TrackballApply();     
        glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL);
    glDisable(GL_CULL_FACE);
    glEnable(GL_LIGHTING);
 
    glPushMatrix();
    glColor3f(0.0, 0.0, 1.0);
    glutSolidTeapot(1.0);
    glPopMatrix();
 
    glPopMatrix();
 
    glFlush();
}

で行った描画結果を以下に示します．

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