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将深度作为纹理从帧缓冲区渲染到显示窗口

公孙茂学
2023-03-14

我是OpenGL的新手。我想使用帧缓冲区读取并保存渲染场景中的所有深度值。我设法将其设置为附加到深度组件的帧缓冲区。但是当我将深度纹理渲染到默认帧缓冲区(显示窗口)时,它只显示白色,即使我线性化了深度值(教程从https://learnopengl.com/开始)。当我在默认帧缓冲区片段着色器中从gl_FragCoord. z访问深度值时,我会得到一个深度图,并且绘图也可以,但是当将深度作为纹理从单独的帧缓冲区发送到默认时,深度图像是强烈的白色。

我为此编写的代码如下:

自定义帧缓冲区顶点和片段着色器

const char* vertexShaderFBO =
        "#version 330\n"
        "layout (location = 0)  in vec3 vp;"
        "uniform mat4 camera;"
        "uniform mat4 projection;"
        "void main() {"
        "  gl_Position = camera * projection * vec4(vp.x, vp.y, vp.z, 1.0);"
        "}";

const char* fragmentShaderFBO =
        "#version 330\n"
        "layout (location = 0) out float frag_depth;"
        "float near = 0.1;"
        "float far = 100;"
        "float LinearizeDepth(float depth)"
        "{"
        "    float z = depth * 2.0 - 1.0;"
        "   return (2.0 * near * far) / (far + near - z * (far - near));"
        "}"
        "void main() {"
        "  float linearDepth = LinearizeDepth(gl_FragCoord.z) / far;" // divided by far is just to visualize depth
        "  frag_depth = linearDepth ;"
        "}";

默认帧缓冲区顶点和片段着色器

const char* vertexShader =
        "#version 330\n"
        "layout (location = 0)  in vec3 vp;"
        "uniform mat4 camera;"
        "uniform mat4 projection;"
        "void main() {"
        "  gl_Position =  camera * projection * vec4(vp.x, vp.y, vp.z, 1.0);"
        "}";

const char* fragmentShader =
        "#version 330\n"
        "out vec4 frag_colour;"
        "uniform sampler2D depthSampler;"
        "in vec2 texCoords;"
        "void main() {"
        "  float depthVal = texture(depthSampler, texCoords).r;"
        "  frag_colour = vec4(vec3(depthVal), 1);"
        "}";

深度纹理

GLuint setDepthTexture()
{
    GLuint texture;
    glGenTextures(1, &texture);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);

    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, SCREEN_SIZE.x, SCREEN_SIZE.y, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, 0);

    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    glTexParameteri (GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_COMPARE_MODE, GL_NONE);

    return texture;
}

渲染文件

int renderOFF(Vertices* vertices, Faces* faces, Views* views)
{
    // initializaion
    ... 
    ...
    glEnable(GL_DEPTH_TEST); // enable depth buffer
    glDepthFunc(GL_LESS); // If pixel closer to camera then overwrite the existing pixel

    ...
    ...

    // create framebuffer shader
    GLuint shaderProgramFBO = createShader(vertexShaderFBO, fragmentShaderFBO);

    // create renderer shader
    GLuint shaderProgram = createShader(vertexShader, fragmentShader);

    //set texture
    GLuint depthTexture = setDepthTexture();

    // set framebuffer
    unsigned int fbo;
    glGenFramebuffers(1, &fbo);
    glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fbo);

    // attach texture to framebuffer
    glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_TEXTURE_2D, depthTexture, 0);

    if(glCheckFramebufferStatus(GL_FRAMEBUFFER) != GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE)
    {
        std::cout << "Failed to bind framebuffer" << std::endl;
        return -1;
    }

     // Use no color attachment
    glDrawBuffer(GL_NONE);
    glReadBuffer(GL_NONE);
    glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);

    glUseProgram(shaderProgram);
    glUniform1i(glGetUniformLocation(shaderProgram, "depthSampler"), 0);

    // set camera
    ...
    ...

    while(!glfwWindowShouldClose(glfWwindow))
    {
        // check OpenGL error
        GLenum err;
        while ((err = glGetError()) != GL_NO_ERROR) {
            std::cout << "OpenGL error: " << err << std::endl;
        }


        // bind to custom framebuffer
        glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fbo);

        glClearColor(0, 0, 0, 1); // clear screen to black
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

        glUseProgram(shaderProgramFBO);
        ...

        glEnable(GL_DEPTH_TEST);

        glBindVertexArray(vao);
        glDrawElements(GL_TRIANGLES, faces->size, GL_UNSIGNED_INT, 0);

        glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);

        // default framebuffer
        glClearColor(0, 0, 0, 1); // clear screen to black
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
        processKeyBoardInput(glfWwindow);

        ...

        //glDisable(GL_DEPTH_TEST);
        glBindVertexArray(vao);
        glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, depthTexture);
        glDrawElements(GL_TRIANGLES, faces->size, GL_UNSIGNED_INT, 0);

        glfwSwapBuffers(glfWwindow);
        glfwPollEvents();

        sleep(1);
    }

    glDeleteFramebuffers(1, &fbo);
    glDeleteVertexArrays(1, &vao);
    glDeleteBuffers(1, &vbo);

    glfwTerminate();
    return 0;
}

共有1个答案

向杜吟
2023-03-14

片段着色器将范围[near,far]中的深度值指定给范围[0.0,1.0]中的颜色值。如果所有几何体都位于接近0.0的区域中,则渲染将几乎显示为黑色,因为0.1渲染为黑色,100渲染为白色。将观察体积(视锥台)的近平面和远平面移动到尽可能靠近几何体的位置,以利用0.0到1.0之间的整个范围。

当近平面接近0时,您的片段着色器将正常工作。随着近平面变大,您应该使用:

float linearDepth=linearedeph(gl_FragCoord.z)/far

float linearDepth = (LinearizeDepth(gl_FragCoord.z) - near) / (far - near);

 类似资料:
  • 我正在使用JOGL,但这个问题一般适用于OpenGL。似乎存在类似的问题,但它们要么针对GLSL代码,要么与复制帧缓冲区的内容有关,要么是一般建议-使用帧缓冲区对象,而不是。 我正在做一些阴影映射。如何使用帧缓冲对象将深度通道直接渲染到纹理? 能否请你贴一段初始化纹理和帧缓冲对象的代码,以及渲染场景前初始化一切的代码? 目前,我使用<code>glCopyTexSubImage2D<code>。我

  • 我做了一个在上面渲染天空盒和粒子的应用程序。我想添加一些效果,我需要使用帧缓冲区来渲染天空盒、粒子颜色、深度和位置以分离纹理。然后我想使用简单的着色器来使用这些纹理中的值并以适当的方式混合它们。我为纹理、帧缓冲区和屏幕四边形(渲染简单的矩形)编写了辅助类,但不幸的是——当我尝试使用它时没有任何渲染。 当绑定帧缓冲区被注释掉时,我的场景如下所示: 修改着色器表明深度和位置值计算正确。因此问题在于纹理

  • 这是更大项目的一部分,基本上,我用以下方式创建带有颜色、深度和模具缓冲区的帧缓冲区: 我用以下方法将其绑定: 当我转储附加的纹理: 我收到主帧缓冲区(0)的内容。 知道我哪里错了吗?先谢谢你。

  • 这是我试图执行的主要程序: 但是,我看到的不是纹理而是白色矩形。如果我在屏幕上渲染,我会得到预期的结果(因此渲染代码应该没有问题)。这是FrameBuffer类: 其他一切都经过测试,所以问题应该在主程序的逻辑或帧缓冲区中。 顺便说一下,视口大小iz与窗口大小完全相同。

  • 我在游戏中使用延迟渲染器。因此,第一个渲染过程是使用多个渲染rarget创建反照率和法线缓冲区,并填充深度缓冲区。所有这些缓冲区实际上都是纹理。 现在我想从其他渲染通道访问深度缓冲区,从而访问其他帧缓冲区,而不改变深度纹理。我只想读取深度值。对于这些通道,我主要绘制全屏四边形,我不希望他们更新深度纹理并将其消隐为深度值0。 如何将一个给定的深度纹理附加到另一个帧缓冲区,并确保它是只写的?

  • 对于SSAO效果,我必须生成两种纹理:法线(在视图空间中)和深度。 根据微软教程(阅读深度模板缓冲区作为纹理章节),我决定使用深度缓冲区作为纹理。 不幸的是,渲染后我从深度缓冲区(下图)中没有得到任何信息: 我想这是不对的。奇怪的是,深度缓冲区似乎有效(我得到了正确的人脸顺序等)。 深度缓冲区代码: 使用第一遍渲染后,我将深度模板与其他渲染目标(颜色、法线)一起设置为纹理资源,将其附加到数组: 在