Occlusion Query - Versionsgeschichte

Kastenfrosch2: /* Beispielhafte Benutzung in OpenGL */ Falschen Variablennamen umbenannt

2012-03-06T08:12:45Z

‎Beispielhafte Benutzung in OpenGL: Falschen Variablennamen umbenannt

DGLBot: Der Ausdruck ''(.*?)'' wurde ersetzt mit ''$1''.

2009-03-10T18:06:46Z

Der Ausdruck ''<pascal>(.*?)</pascal>'' wurde ersetzt mit ''<source lang="pascal">$1</source>''.

Igel457: /* Sichtbarkeitserkennung für Objekte */

2008-06-03T20:25:03Z

‎Sichtbarkeitserkennung für Objekte

Igel457: Die Seite wurde neu angelegt: == Was sind ein Occlusion Queries? == Hinter dem Begriff "Occlusion Query" (zu deutsch etwa "Sichbarkeits Abfrage") versteht man eine Technik, mit deren Hilfe sich die ...

2008-06-03T20:22:20Z

Die Seite wurde neu angelegt: == Was sind ein Occlusion Queries? == Hinter dem Begriff "Occlusion Query" (zu deutsch etwa "Sichbarkeits Abfrage") versteht man eine Technik, mit deren Hilfe sich die ...

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== Was sind ein Occlusion Queries? ==
Hinter dem Begriff "Occlusion Query" (zu deutsch etwa "Sichbarkeits Abfrage") versteht man eine Technik, mit deren Hilfe sich die Anzahl der Pixel, die den Z-Buffer Test bestehen, auslesen lässt.

== Mögliche Anwendungsgebiete ==
Mögliche Anwendungen für diese Technik sind:
===Sichtbarkeitserkennung für Objekte===
Eine niedrig aufgelöste (tesselierte) Variante der Szene (zum Beispiel jeweils nur die Bounding Boxen) wird in ein kleines, nicht sichtbares [[Vertexbuffer Objekt|VBO]] gerendert. Sind dort Pixel eines Objektes sichtbar, so kann auch das hochauflösende Objekt gerendert werden. Somit wird Leistung eingespart.

===Lensflare Effekte===
Die Intensität eines Lensflare-Effektes sollte abnehmen, je mehr von der Lichtquelle verdeckt ist. Über Occlusion Culling lässt herausfinden, wie viele Pixel der Lichtquelle überhaupt sichtbar sind. Somit kann der Effekt abgeschwächt werden.

===Kollisionskontrolle===
In Kombination mit dem Stencilbuffer und Occlusion Queries kann man herausfinden, ob zwei Objekte miteinander Kollidieren. Vor allem in 2D-Spielen findet diese Technik Verwendung. Dazu wird das erste Objekt gezeichnet und der Stencilwert bei geglücktem Z-Buffer Test von null auf eins erhöht. Als nächstes Zeichnet man das zweite Objekt. Jedoch werden über den Stencilbuffer nur dort Pixel gesetzt, wo der Stencilwert eins beträgt. Wird bei diesem Vorgang mehr als ein Pixel gezeichnet, so kollidieren die beiden Objekte.

== Wie funktionieren Occlusion Queries? ==
Eine Occlusion Query kann man sich wie eine Art Stoppuhr vorstellen: Man Schaltet die Stoppuhr ein, drückt auf Start, zeichnet etwas, drückt auf Stopp und ließt die Anzahl der Pixel, die den Z-Buffertest bestanden haben, ab. Schließlich, wenn die Stoppuhr nicht mehr benötigt wird schaltet man sie wieder ab.
Seit OpenGL-Version 1.5 gehören Occlusion Queries zur Standard OpenGL Definition. Das bedeutet, dass dafür keine Extensions benötigt werden.

=== Beispielhafte Benutzung in OpenGL ===
<pascal>
var
QueryID: Cardinal;
QueryState: Cardinal;
PixelCount: Cardinal;

//1. Ein OpenGL-Queryobjekt erstellen
glGenQueries(1, @QueryID);

//2. Die Abfrage starten
glBeginQuery(GL_SAMPLES_PASSED, @QueryID);

//3. Irgendetwas zeichnen

//4. Die Abfrage anhalten
glEndQuery(GL_SAMPLES_PASSED);

//5. Die Pixelanzahl abhohlen

//Warten bis die Pixelanzahl über die (Hardware-)Grafikschnittstelle bis zu unserem Programm vorgedrungen ist
repeat
glGetQueryObjectuiv(OGLQuery, GL_QUERY_RESULT_AVAILABLE, @QueryState)
until Querystate = GL_TRUE;

//Das Ergebnis aufschreiben
glGetQueryObjectuiv(QueryID, GL_QUERY_RESULT, @PixelCount);

//6. Das Queryobjekt freigeben, wenn es nicht mehr benötigt wird
glDeleteQueries(1, @QueryID);
</pascal>

== Wichtige Besonderheiten ==
Interessant ist Schritt Nummer 5: Die Pixelanzahl liegt unserem Anwendungsprogramm nicht direkt vor, sie muss sich erst ihren Weg von der GPU zur CPU bahnen. Darauf müssen wir warten. In diesem Schritt kann also recht viel Zeit vergehen. Daher sind einige Optimierungsmaßnahmen sinnvoll:

Zwischen dem Anhalten der Abfrage und dem Abholen des Ergebnisses können weiterhin Objekte gezeichnet werden und weiter Occlusion Queries stattfinden. Möchte man also für eine Reihe von Objekten eine Sichtbarkeitskontrolle durchführen, so liegt es nahe für jedes Objekt ein OpenGL-Query-Objekt zu erzeugen und alle Sichbarkeitstests vor dem abholen des Ergebnisses durchzuführen. Schließlich können in der Zeit des Test, die Ergebnisse schon unsere Anwendung (bzw. OpenGL) erreichen. Dann müssen wir nicht mehr darauf warten.

Außerdem ist es wichtig, sich klar zu machen, dass die Occlusion Queries nicht die gezeichneten Pixel, sondern die Pixel, die den Z-Buffer Test bestehen zählen. Ist der Z-Buffer abgeschaltet gibt es keinen Z-Buffer Test, der dann logischerweise auch nicht bestanden werden kann. Daraus folgt: Es werden keine Pixel gezählt, obwohl wir vielleicht unsere Szene sehen.

== Siehe auch ==
[[glBeginQuery]], [[glDeleteQueries]], [[glEndQuery]], [[glGetQuery]], [[glGetQueryObject]], [[glIsQuery]], [[Tutorial NVOcclusionQuery]]

== Links ==
http://www.gamedev.net/reference/programming/features/occlusionculling/ (Auch wenn es DirectX ist, das Konzept ist das selbe)
http://kometbomb.net/2007/07/11/hardware-accelerated-2d-collision-detection-in-opengl/

[[Kategorie:Technik_oder_Algorithmus]]

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 //Warten bis die Pixelanzahl über die (Hardware-)Grafikschnittstelle bis zu unserem Programm vorgedrungen ist
 repeat
-   glGetQueryObjectuiv(OGLQuery, GL_QUERY_RESULT_AVAILABLE, @QueryState)
+   glGetQueryObjectuiv(QueryID, GL_QUERY_RESULT_AVAILABLE, @QueryState)
 until Querystate = GL_TRUE;

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 === Beispielhafte Benutzung in OpenGL ===
-<pascal>
+<source lang="pascal">
 var
    QueryID: Cardinal;
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 //6. Das Queryobjekt freigeben, wenn es nicht mehr benötigt wird
 glDeleteQueries(1, @QueryID);
-</pascal>
+</source>
 == Wichtige Besonderheiten ==

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 Mögliche Anwendungen für diese Technik sind:
 ===Sichtbarkeitserkennung für Objekte===
-Eine niedrig aufgelöste (tesselierte) Variante der Szene (zum Beispiel jeweils nur die Bounding Boxen) wird in ein kleines, nicht sichtbares [[Vertexbuffer Objekt|VBO]] gerendert. Sind dort Pixel eines Objektes sichtbar, so kann auch das hochauflösende Objekt gerendert werden. Somit wird Leistung eingespart.
+Eine niedrig aufgelöste (tesselierte) Variante der Szene (zum Beispiel jeweils nur die Bounding Boxen) wird in ein kleines, nicht sichtbares [[VBO|Vertexbuffer Objekt]] gerendert. Sind dort Pixel eines Objektes sichtbar, so kann auch das hochauflösende Objekt gerendert werden. Somit wird Leistung eingespart.
 ===Lensflare Effekte===