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模板测试

  在片元着色器处理片段后，模板测试可以被执行，类似于深度测试，有一些丢弃片段的选项。之后，剩余的片段进行深度测试，OpenGL接着丢弃更多的片段。模板测试基于一种新的缓冲--模板缓冲。一个模板缓冲的值的大小为8bit，每个像素总共由256个不同的模板值。注意：GLFW会自动创建模板缓冲，其它的不一定，根据实际情况而定。下面是模板缓冲的一个例子：

  模板缓冲首先用0填充，之后部分位置用一个开放矩形的1阵列填充。在模板测试之后，只有模板值为1的片段会被渲染出来。
  使用模板测试的流程大致如下：

• 开启模板测试，允许写入模板缓冲。
• 渲染对象，更新模板缓冲。
• 禁止写入模板缓冲。
• 渲染对象，这一次基于模板缓冲丢弃特定的片段。
    我们通过glEnable(GL_STENCIL_TEST)来开启模板测试：

glEnable(GL_STENCIL_TEST);  

  接着，记得在渲染循环中清除模板缓冲来更新值：

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT); 

  和深度测试一样，我们可以使用slStencilMask来设置掩码，掩码的值将与模板值进行与运算后写入模板缓冲。默认是设置为0xFF，不影响模板值，当然也可以设置为0x00来将模板值全部置为0（相当于禁止写入）：

glStencilMask(0xFF); // 不变
glStencilMask(0x00); // 置为0

模板方法

  和深度测试一样，模板测试也有一些特定的方法可以使用来控制模板测试。有两个方法可以使用：glStencilFunc和glStencilOp。
  glStencilFunc(GLenum func, GLint ref, GLuint mask)有三个参数：

• func：设置决定模板测试如何丢弃片段的参数，有以下几个选项:GL_NEVER, GL_LESS, GL_LEQUAL,GL_GREATER,GL_GEQUAL,GL_EQUAL,GL_NOTEQUAL,GL_ALWAYS。这些选项的解释和深度测试一样。
• ref：设置比较值，模板缓冲中的值会与该值比较。
• mask：在进行比较前和ref、模板缓冲值进行与运算的值，默认为0xFF。
    例如，可以这么使用这个方法：

glStencilFunc(GL_EQUAL, 1, 0xFF);

  glStencilFunc只说明了如何通过模板测试和丢弃片段，glStencilOp则说明了如何更新缓冲。
  glStencilOp(GLenum sfail, GLenum dpfail, GLenum dppass)的三个参数的说明：

• sfail：如果模板测试失败的选项。
• dpfail：如果模板测试通过，但深度测试失败的选项。

• dppass：如果模板测试和深度测试都通过的选项。
    下面是可选的一些选项：

  
  
  
  

    默认情况下为glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP)。

物体描边

  模板测试的其中一个应用是描边，效果如下：

  这个应用在游戏中选择物体时非常有用。做法大致如下：

1. 开启模板缓冲写入。
2. 将模板的Op操作置为GL_ALWAYS，然后用1填满模板缓冲。
3. 渲染物体。
4. 禁用模板缓冲写入和深度测试。
5. 稍微放大要作为轮廓的物体。
6. 用额外的片元着色器为作为轮廓的物体赋予颜色。
7. 绘制轮廓物体。
8. 开启深度测试并将模板测试方法改为GL_KEEP。
     按照这样的流程，我们按常规建立一个轮廓物体的片元着色器(shaderSingleColor)并赋予一个颜色：

void main()
{
    FragColor = vec4(0.04, 0.28, 0.26, 1.0);
}

  在绘制立方体时，先开启模板测试：

glEnable(GL_STENCIL_TEST);

  接着在每一帧，如果模板测试和深度测试都成功，我们都替换模板缓冲中的值（接下来由glStencilFunc设置）：

glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_REPLACE);  

  我们将物体的模板值均设为1：

glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_REPLACE);  
glStencilFunc(GL_ALWAYS, 1, 0xFF); // 所有片段均通过模板测试
glStencilMask(0xFF); // 开启模板缓冲写入
normalShader.use();
DrawTwoContainers();

  接着绘制放大的物体来作为外轮廓，让外轮廓那一圈通过模板测试，并禁止模板缓冲写入：

glStencilFunc(GL_NOTEQUAL, 1, 0xFF);
glStencilMask(0x00); // 禁止模板缓冲写入
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
shaderSingleColor.use(); 
DrawTwoScaledUpContainers();

  完整流程如下：

glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_REPLACE);  
  
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT); 

glStencilMask(0x00); //确保绘制地面不会更新模板缓冲
normalShader.use();
DrawFloor()  
  
glStencilFunc(GL_ALWAYS, 1, 0xFF); 
glStencilMask(0xFF); 
DrawTwoContainers();
  
glStencilFunc(GL_NOTEQUAL, 1, 0xFF);
glStencilMask(0x00); 
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
shaderSingleColor.use(); 
DrawTwoScaledUpContainers();
glStencilMask(0xFF);
glStencilFunc(GL_ALWAYS, 1, 0xFF);   
glEnable(GL_DEPTH_TEST);  

  结果如下：