什么是模板缓冲区？

维基百科指出，模板缓冲区是着色器可以使用的任意缓冲区。

但是，它暗示它用于裁剪或“紧密绑定”深度和像素缓冲区，这与自身有些矛盾。

模板缓冲区实际上起什么作用，在现代应用中如何实际使用？

维基百科上的模板缓冲区定义确实不是很好，它过多地关注了现代实现（OpenGL）的细节。我发现歧义版本比较容易理解：

模具是一种模板，每次使用时都会绘制或绘制相同的字母，符号，形状或图案。由这种模板产生的设计也称为模板。

那就是在计算机图形学之前模具的意思。如果您在Google图片上输入模具，这是第一个结果之一：

如您所见，它只是一个遮罩或图案，可用于将图案的底片“绘制”到某物上。

该缓冲模板的方式完全相同。可以通过执行模板渲染过程，用选定的图案填充模板缓冲区，然后设置适当的模板功能，该功能将定义在后续图形上如何解释图案，然后渲染最终场景。根据比较功能，不会绘制掉落在模板遮罩拒绝区域中的像素。

在实现模板缓冲区时，有时确实需要与深度缓冲区配合使用。大多数图形硬件使用1字节（8位）的模版缓冲区，对于大多数应用程序来说已经足够了。深度缓冲区通常使用3个字节（24位）来实现，通常对于大多数3D渲染来说足够了。因此，将模板缓冲区的8位与深度缓冲区的其他24位打包在一起是合乎逻辑的，从而可以将每个深度+模板像素存储为32位整数。那就是维基百科的意思：

深度缓冲区和模板缓冲区通常在图形硬件的RAM中共享相同的区域。

模板缓冲曾经是国王的一个应用是用于阴影渲染，这种技术称为阴影体积，有时也适当地称为模板阴影。这是对缓冲区的非常巧妙的使用，但是如今，大多数渲染字段似乎已转向基于深度的阴影贴图。

模板缓冲区是无符号整数缓冲区，如今通常为8位，您可以在模板测试后根据各种操作（例如OpenGL Ops）的使用，根据需要填充每个像素的信息。

模板测试仅是按像素进行的操作，其中将针对当前像素模板值针对模板缓冲区的内容进行测试。您设置模板测试通过的条件（例如，始终，更少等）。

您可以根据测试结果来决定模具值的变化（在OpenGL中，使用我上面链接的操作）

模板缓冲区有很多用途，首先想到的是：

• 它可以用作掩码，以选择性地渲染帧缓冲区的某些部分并丢弃其余部分。例如，这对于反射很有用，但还有很多其他用途。在处理多分辨率渲染时，它可以用于标记需要以更高分辨率渲染的边缘。确实有很多掩盖用法。
• 例如，一个非常简单的透支过滤器。您可以将模板测试设置为始终通过并始终增加该值。您在模板缓冲区中最终得到的值表示您的透支。[*]

过去，它还用于阴影技术，例如“阴影体积”。

较差的模板缓冲区通常被低估了，但是在图形程序员的工具库中可能是一个很好的武器。

[*]使用正确的SRV在后处理中回读的值！

编辑：另外，值得一提的是，在Shader Model 5.1（因此D3D11.3和D3D12）中，您可以通过以下方式访问模具参考值 SV_StencilRef

模板缓冲区包含每个像素的整数数据，该数据用于增加对渲染像素的控制。

模板缓冲区的操作类似于深度缓冲区。同样，模板数据也存储在深度缓冲区中。深度数据确定哪个像素最接近相机时，模版数据可以用作更通用的每像素掩码，以保存或丢弃像素。若要创建遮罩，请使用模板功能将每次渲染像素时将参考模板值（全局值）与模板缓冲区中的值进行比较。

来源：什么是模板缓冲？| Microsoft开发人员网络

总的想法是，可以设置每个像素的值，然后设置操作（GREATER，SMALLER，EQUAL等等），当这个计算结果为True的像素被遮蔽，并示出。

一种应用是实时反射，当渲染反射纹理时，模版缓冲区用于为应用反射的位置创建蒙版。例如，仅将反射应用于玻璃材质阴影三角形。它也可以用于为整个帧缓冲区创建任意二维蒙版。