OpenGL利用模板测试实现不规则裁剪

本文是原创文章，如需转载，请注明文章出处

在游戏开发中，经常会有这样的需求:给定一张64x64的卡牌素材，要求只显示以图片中心为圆点、直径为64的圆形区域，这就要用到模板测试来进行不规则裁剪。

实现不规则裁剪的主要思路如下：

1.准备好素材：要显示的64x64图片一张，不规则形状的遮罩图一张（本例中为圆形图）。

2.打开alpha测试，将测试通过条件设置成>0.5,使遮罩图中心的圆形区域可以通过测试，周围的透明像素无法通过测试。

3.打开模板测试，将测试通过条件设置成GL_NEVER，并将测试失败的模板值设置成参考值。

4.清除模板缓冲区，设置成0。

5.绘制遮罩图，首先alpha测试只允许遮罩图中心的圆形区域通过，随后进行模板测试，全部失败后，圆形区域的模板缓冲区的值被替换成参考值。

6.关闭alpha测试，重新设置模板测试通过条件成GL_EQUAL，值为之前替换的参考值。

7.绘制64x64的原图，此时只有圆形区域的模板缓冲区的值是参考值能通过模板测试，其他的都是0无法通过测试，实现了裁剪。

最终效果：

以下代码使用以上思路实现了矩形裁剪：

#include "stdafx.h"
#include <glut.h>

#define viewWidth 800
#define viewHeight 800
GLubyte quad[viewWidth][viewHeight][4];
GLuint quadTexName;
const GLint stencilRef = 0x01;
const GLint stencilClear = 0x00;

void createQuad(void)
{
    int i, j;
    for (i = 0; i < viewWidth; ++i){
        for (j = 0; j < viewHeight; ++j){
            quad[i][j][0] = (GLubyte)255;
            quad[i][j][1] = (GLubyte)255;
            quad[i][j][2] = (GLubyte)255;
            if (i < (viewWidth / 2 + 100) && i >(viewWidth / 2 - 100) && j < (viewHeight / 2 + 100) && j >(viewHeight / 2 - 100)){
                quad[i][j][3] = (GLubyte)255;
            }
            else{
                quad[i][j][3] = (GLubyte)0;
            }
        }
    }
}

void init(void)
{
    glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
    glClearStencil(stencilClear);
    glShadeModel(GL_FLAT);

    createQuad();

    glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);

    glGenTextures(1, &quadTexName);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, quadTexName);

    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);

    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, (GLsizei)viewWidth, (GLsizei)viewHeight, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, quad);
}

void display(void)
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);

    glStencilFunc(GL_NEVER, stencilRef, 0xFF);
    glStencilOp(GL_REPLACE, GL_KEEP, GL_KEEP);
    glAlphaFunc(GL_GREATER, 0.5);

    glEnable(GL_STENCIL_TEST);
    glEnable(GL_ALPHA_TEST);
    glEnable(GL_TEXTURE_2D);

    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, quadTexName);

    glBegin(GL_QUADS);
    glTexCoord2f(0.0, 0.0); glVertex2f(-10.0, -10.0);
    glTexCoord2f(0.0, 1.0); glVertex2f(-10.0, 10.0);
    glTexCoord2f(1.0, 1.0); glVertex2f(10.0, 10.0);
    glTexCoord2f(1.0, 0.0); glVertex2f(10.0, -10.0);
    glEnd();
    
    glDisable(GL_TEXTURE_2D);
    glDisable(GL_ALPHA_TEST);

    glStencilFunc(GL_EQUAL, stencilRef, 0xFF);
    glBegin(GL_QUADS);
    glColor3f(0.5, 0.5, 0.5);
    glVertex2f(-10.0, -10.0);
    glVertex2f(-10.0, 10.0);
    glVertex2f(10.0, 10.0);
    glVertex2f(10.0, -10.0);
    glEnd();
    glFlush();
}

void reshape(int w, int h)
{
    glViewport(0, 0, (GLsizei)w, (GLsizei)h);
    gluOrtho2D(-10, 10, -10, 10);
}

int _tmain(int argc, char** argv)
{
    glutInit(&argc, argv);
    glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGBA);
    glutInitWindowPosition(200, 200);
    glutInitWindowSize(viewWidth, viewHeight);
    glutCreateWindow("Stencil Test");
    init();
    glutDisplayFunc(display);
    glutReshapeFunc(reshape);
    glutMainLoop();
    return 0;
}

最终效果：