变换反馈 (Transform Feedback)

变换反馈（Transform Feedback）是捕获顶点处理阶段生成的图元，并将数据记录到缓冲对象的过程。这允许保留对象的后变换渲染状态，并多次重用这些数据。

版本信息

核心版本：4.6
引入版本：3.0
ARB 扩展：ARB_transform_feedback2、ARB_transform_feedback3、ARB_transform_feedback_instanced
EXT 扩展：EXT_transform_feedback

多流输出

输出到多个流需要 OpenGL 4.0 或 ARB_transform_feedback3 和 ARB_gpu_shader5。

着色器设置

捕获图元的程序必须在链接前设置相关参数。

捕获设置

cpp

void glTransformFeedbackVaryings(GLuint program, GLsizei count, 
                                  const char **varyings, GLenum bufferMode);

参数说明：

bufferMode：捕获模式，GL_INTERLEAVED_ATTRIBS（交错）或 GL_SEPARATE_ATTRIBS（分离）
count：varyings 数组中的字符串数量
varyings：要捕获的输出变量名称数组

注意

此函数设置程序的所有反馈输出，再次调用会覆盖之前的设置。

捕获数据格式

变换反馈显式捕获图元。即使渲染 6 个顶点的 GL_TRIANGLE_STRIP（产生 4 个三角形），TF 会捕获 12 个顶点（4 × 3），而非 6 个。

每个图元按处理顺序写入，顶点数据按图元组装后的顺序排列。

高级交错

使用特殊"varying"名称实现更灵活的布局：

名称	效果
`gl_NextBuffer`	后续输出路由到下一个缓冲区索引
`gl_SkipComponents#`	跳过 # 个分量（1-4），不修改内存

双精度对齐

双精度值需要 8 字节对齐。必须确保：

每个双精度分量从 8 字节边界开始
包含双精度的顶点数据总大小对齐到 8 字节

示例：

cpp

const char *varyings[] = {
  "DataBlock.var1",
  "gl_SkipComponents1",       // 填充到 8 字节对齐
  "DataBlock.someDoubles",
  "DataBlock.var3",
  "gl_SkipComponents1",       // 填充顶点结构到 8 字节对齐
};

着色器内指定

使用布局限定符在着色器中定义捕获设置（需要 OpenGL 4.4 或 ARB_enhanced_layouts）：

glsl

layout(xfb_buffer = 1, xfb_stride = 32) out;  // 设置缓冲区 1 的步长

layout(xfb_buffer = 0) out Data {
  layout(xfb_offset = 0) float val1;
  layout(xfb_offset = 8) vec4 val2;
};

缓冲绑定

开始变换反馈操作前，必须将缓冲绑定到索引 GL_TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER 绑定点：

cpp

glBindBufferRange(GL_TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, index, buffer, offset, size);

偏移量必须 4 字节对齐，如果捕获双精度数据则需 8 字节对齐。

反馈过程

开始反馈

cpp

void glBeginTransformFeedback(GLenum primitiveMode);

primitiveMode 必须是 GL_POINTS、GL_LINES 或 GL_TRIANGLES，定义捕获的图元类型。

激活变换反馈模式后，执行绘制命令会将输出记录到绑定的缓冲区。

结束反馈

cpp

void glEndTransformFeedback();

示例

cpp

glUseProgram(g_program);
glBindBufferRange(GL_TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 0, feedback_buffer, 
                   buffer_offset, number_of_bytes);
glBeginTransformFeedback(GL_LINES);
glBindVertexArray(vao);
glDrawElements(GL_POINTS, count, GL_UNSIGNED_SHORT, BUFFER_OFFSET(0));
glEndTransformFeedback();
glUseProgram(0);

激活时的限制

变换反馈激活（且未暂停）时，不能：

更改 GL_TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER 绑定
读写这些缓冲区（反馈写入除外）
重新分配这些缓冲区的存储
更改当前程序

反馈对象

版本信息

引入版本：4.0
ARB 扩展：ARB_transform_feedback2

变换反馈对象封装了执行反馈操作所需的状态：

cpp

void glGenTransformFeedbacks(GLsizei n, GLuint *ids);
void glDeleteTransformFeedbacks(GLsizei n, const GLuint *ids);
void glBindTransformFeedback(GLenum target, GLuint id);

封装的状态包括：

GL_TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER 的通用和索引绑定
反馈是否激活/暂停
当前记录的图元计数

提示

反馈对象 0 是默认对象，无法删除。

暂停和恢复

cpp

void glPauseTransformFeedback();
void glResumeTransformFeedback();

暂停后可以：

解绑反馈对象
更改程序
读取缓冲区（需先解绑反馈对象）

恢复时必须绑定相同的程序或管线对象。

反馈渲染

使用反馈对象记录的顶点计数直接渲染：

cpp

void glDrawTransformFeedback(GLenum mode, GLuint id);
void glDrawTransformFeedbackInstanced(GLenum mode, GLuint id, GLsizei instancecount);

这些函数类似 glDrawArrays，但不执行顶点规范设置工作，仅从反馈操作获取顶点计数。

限制

限制	枚举值	最小值
分离捕获的最大变量数	`GL_MAX_TRANSFORM_FEEDBACK_SEPARATE_ATTRIBS`	4
分离捕获每变量最大分量数	`GL_MAX_TRANSFORM_FEEDBACK_SEPARATE_COMPONENTS`	4
交错捕获的最大分量数	`GL_MAX_TRANSFORM_FEEDBACK_INTERLEAVED_COMPONENTS`	64
最大缓冲区数	`GL_MAX_TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFERS`	4

双精度分量计为 2 个分量。

变换反馈 (Transform Feedback) ​

着色器设置 ​

捕获设置 ​

捕获数据格式 ​

高级交错 ​

双精度对齐 ​

着色器内指定 ​

缓冲绑定 ​

反馈过程 ​

开始反馈 ​

结束反馈 ​

示例 ​

激活时的限制 ​

反馈对象 ​

暂停和恢复 ​

反馈渲染 ​

限制 ​

另见 ​