如何在 OpenGL 中进行粒子分级？

Question

目前我正在创建一个粒子系统，出于获得经验和性能的原因，我想使用 OpenGL 将大部分工作转移到 GPU 上。目前，有多个粒子散布在空间中（这些粒子目前仍在 CPU 上创建）。我或多或少想创建它们的直方图。如果我理解正确，为此我将首先将所有粒子从世界坐标转换为顶点着色器中的屏幕坐标。但是，现在我想做以下事情：

因此，对于每个像素，内部有多少粒子的命中计数。每个粒子也将有几个属性（例如颜色），我想为每个像素总结它们（如右下角所示）。这可以使用OpenGL吗？如果有，怎么做？

Answer 1

我推荐的获得全部数据（如果它适合 GPU 内存）的最佳工具是使用 SSBO。

不过，您需要在对它们进行转换后的数据（例如，通过投影）。 SSBO 仍然是您的最佳选择：

在片段着色器中，您可以读取已处理粒子的属性（比如渲染的像素）并将修改后的属性（该像素的粒子数、颜色等）写入缓冲区中的相同索引。

由于 GPU 的并行特性，来自不同粒子的多个实例可能同时为同一索引执行工作。因此，您需要自己处理。阅读Memory model和Atomic operations

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另一种有限的方法是使用Blending

这个想法是每个片段都会增加帧缓冲区的实际颜色值。这可以使用GL_FUNC_ADD 来完成glBlendEquationSeparate，并为每个RGB/a 组件使用1/255（标准化整数）作为片段输出颜色值。

限制来自 [0-255] 范围：同一像素中最多只能有 255 个粒子，其余数量限制到此范围，因此“丢失”。

您有四个组件 RGBA，因此可以处理四个属性。但在一个 FBO 中可以有多个 renderbuffers。

您可以通过glReadPixels阅读FBO。如果您使用 FBO 而不是默认帧缓冲区，请先使用 glReadBuffer 和 GL_COLOR_ATTACHMENTi。