[OpenGL] 使用计算着色器进行预烘焙

reference: https://www.khronos.org/opengl/wiki/Compute_Shader

        一年前此时我做了一个体积云的效果，当时我留了一个坑——我的噪声是实时计算的，因此会带来一定卡顿；正确的做法应该是将噪声烘焙成一张3D纹理。今天趁着稍微有点时间，把这个坑填一填。

        其实我很久之前也做过类似的烘焙的工作，比如在IBL效果中，需要烘焙一张环境贴图，但由于所需的结果正好是一张2D纹理，所以可以使用顶点+片元的传统方式通过写入纹理的方式实现，可以侥幸绕过计算着色器。但3D纹理就没有办法套用类似的方案了。

       当然，这确实可以通过CPU来完成计算，但考虑到数据大量、离散的特点，使用GPU完成计算是非常合适的。实际上CUDA也提供了类似的功能，不过对于调用图形API的渲染项目而言，既然图形API本身已经整合了计算着色器这一解决方案，我们往往也就更倾向于用计算着色器来实现了。

基本概念

        计算着色器不属于渲染管线的一部分，而是一个较为独立的过程。不同于顶点着色器对每顶点执行一次，片段着色器对光栅化的每片元执行一次，而计算着色器的空间是抽象的，它的执行次数由调用计算的函数定义。

        整体而言，实现计算着色器大致需要以下几个过程：

        1.分配纹理/缓冲区作为输入或输出

        2.绑定当前着色器

        3.绑定当前输入或输出的纹理/缓冲区

        4.请求计算的渲染指令

        5.并行运行多次计算着色器，并写入结果

        ……

        输入/输出

        最重要的是，计算着色器没有用户定义的输入，也没有输出（注：这里所谓的输入输出对应于glsl代码中in/out）。但是我们可以通过输入输出缓冲区/纹理数据进行读写。

        以下为我归纳的几个常见的可用的例子,请注意不同情况下参数的细微差异：

        (1) 用计算着色器绑定输出的2D纹理

        ● 生成2D纹理

glGenTextures(1, &texId);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texId);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA32F, width, height, 0, GL_RGBA, GL_FLOAT, NULL);

        ● 绑定2D纹理（C++部分）

glBindImageTexture(0, texId, 0, GL_FALSE,
                       0, GL_WRITE_ONLY, GL_RGBA32F);