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OpenGL超级宝典学习笔记：原子计数器

news 2025/8/21 4:14:16

前言

本篇在讲什么

本篇为蓝宝书学习笔记
原子计数器

本篇适合什么

适合初学Open的小白

本篇需要什么

对C++语法有简单认知
对OpenGL有简单认知
最好是有OpenGL超级宝典蓝宝书
依赖Visual Studio编辑器

本篇的特色

具有全流程的图文教学
重实践，轻理论，快速上手
提供全流程的源码内容

★提高阅读体验★

👉 ♠ 一级标题 👈

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👉 ♣ 三级标题 👈

👉 ♦ 四级标题 👈

♠ 原子计数器

什么是原子计数器

原子计数器是一种特殊的变量，表示的是多个着色器之间共享的存储，这个存储和一个缓冲对象关联，而且我们可以调用特定的函数进行原子内存操作

原子计数器的作用

变量本身的功能是用于计数

♠ 用法

♥ 声明

layout (binding=3,offset=8) uniform atomic_uint my_variable;

声明了原子计数器my_variable，并绑定在3上，其中起始位置是8

♥ 绑定

GLuint buf;
glGenBuffers(1, &buf); 
glBindBuffer(GL_ATOMIC_COUNTER_BUFFER, buf); 
glBufferData(GL_ATOMIC_COUNTER_BUFFER, 16 * sizeof(GLuint), NULL, GL_DYNAMIC_COPY);
glBindBufferBase(GL_ATOMIC_COUNTER_BUFFER, 3, buf);

同uniform和buffer相同，可以使用相同的方式将缓存对象绑定至绑定点上，特定参数GL_ATOMIC_COUNTER_BUFFER

♥ 重置

在使用前我们要重置计数器变量，书中提供了三种方式重设变量

glBufferSubData

const GLuint zero = 0; 
glBufferSubData(GL_ATOMIC_COUNTER_BUFFER, 2 * sizeof(GLuint), sizeof(GLuint), &zero);

通过glBufferSubData更新指定位置的数据

glMapBufferRange

GLuint * data = (GLuint *)glMapBufferRange(GL ATOMIC COUNTER BUFFER, 0, 16 * sizeof(GLuint), GL_MAP_WRITE_BIT | GL_MAP_INVALIDATE_RANGE_BIT);
data[2] = 0;
glUnmapBuffer(GL_ATOMIC_COUNTER_BUFFER);

通过glMapBufferRange获取变量地址后直接赋值

glClearBufferSubData

glClearBufferSubData(GL_ATOMIC_COUNTER_BUFFER, GL_R32UI, 2 * sizeof(GLuint), sizeof(GLuint), GL_RED_INTEGER, GL_UNSIGNED_INT, &zero);

通过glClearBufferSubData赋值

♥ 计数

OpenGL提供了三种用于计数的着色器函数

加一

uint atomicCounterIncrement(atomic_uint a);

减一

uint atomicCounterDecrement(atomic_uint a);

获取值

uint atomicCounter(atomic_uint a);

♠ 案例

我们来看一个完整的演示示例吧，改例子将一个计数器绑定到缓存后并清零，通过计数器的数量来判断颜色的显示

注：该例子直接修改OpenGl超级宝典官方示例singletri.cpp，只需修改startup方法即可

virtual void startup()
{static const char * vs_source[] ={"#version 450 core                                                 \n""                                                                  \n"" 																   \n""void main(void)                                                   \n""{                                                                 \n""    const vec4 vertices[] = vec4[](vec4( 0.25, -0.25, 0.5, 1.0),  \n""                                   vec4(-0.25, -0.25, 0.5, 1.0),  \n""                                   vec4( 0.25,  0.25, 0.5, 1.0)); \n""                                                                  \n""    gl_Position = vertices[gl_VertexID];                          \n""}                                                                 \n"};static const char * fs_source[] ={"#version 450 core												   \n""																   \n""																   \n""layout (binding=0) uniform atomic_uint my_variable;	           \n""																   \n""out vec4 color;												   \n""																   \n""void main(void)                                                   \n""{																   \n""    uint counter = atomicCounterIncrement(my_variable);		   \n""	 if(counter>20000){										       \n""		 color = vec4(1.0, 0.8, 1.0, 1.0);						   \n""	 }else{														   \n""		 color = vec4(0.0, 0.8, 1.0, 1.0);						   \n""    }															   \n"																		"}											                       \n"};program = glCreateProgram();GLuint fs = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);glShaderSource(fs, 1, fs_source, NULL);glCompileShader(fs);GLuint vs = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);glShaderSource(vs, 1, vs_source, NULL);glCompileShader(vs);glAttachShader(program, vs);glAttachShader(program, fs);glLinkProgram(program);glGenVertexArrays(1, &vao);glBindVertexArray(vao);// 绑定缓存GLuint buf;glGenBuffers(1, &buf);glBindBuffer(GL_ATOMIC_COUNTER_BUFFER, buf);glBufferData(GL_ATOMIC_COUNTER_BUFFER, 16 * sizeof(GLuint), NULL, GL_DYNAMIC_COPY);glBindBufferBase(GL_ATOMIC_COUNTER_BUFFER, 0, buf);// 清零计数器const GLuint zero = 0;glBufferSubData(GL_ATOMIC_COUNTER_BUFFER, 2 * sizeof(GLuint), sizeof(GLuint), &zero);
}

在counter>20000下显示效果如下

在这里插入图片描述