从HDRi LatLong贴图直接渲染到浮点立方体贴图-非HDR

Question

我有一个HDR辐射环境贴图作为一个LatLong 2D纹理图像，我想将其转换为立方体贴图。为此，我将HDR贴图加载为2D float纹理，将其投影到立方体上，然后从6个不同的方向渲染该立方体内的场景，直接用glFramebufferTexture2D填充立方体贴图，并将相应的立方体贴图面作为函数的纹理目标。

生成的cubemap是按如下方式生成的浮点cubemap：

glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_R, GL_CLAMP_TO_EDGE);

for (unsigned int i = 0; i < 6; ++i)
{
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X + i, 0, GL_RGB, width, height, 0, GL_RGB, GL_FLOAT, NULL);
}
if (mipmap)
    glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_CUBE_MAP);

请注意，类型参数是GL\u FLOAT，因此应该正确接受HDR值。HDR图像使用stb\U图像加载。h如下所示：

if (stbi_is_hdr(path.c_str()))
{
    stbi_set_flip_vertically_on_load(true);

    int width, height, nrComponents;
    float *data = stbi_loadf(path.c_str(), &width, &height, &nrComponents, 0);
    if (data)
    {
        GLenum format;
        if (nrComponents == 3)
            format = GL_RGB;
        else if (nrComponents == 4)
            format = GL_RGBA;

        Bind();
            glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, format, width, height, 0, format, GL_FLOAT, data);
            glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
            glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
            glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
            glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
            if (Mipmapping)
                glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_2D);
        Unbind();
        stbi_image_free(data);
    }
}

我还尝试迭代该数组并检索最大浮点值，以查看HDR是否正确加载，当前HDR映射的最大浮点值为288，远高于我预期的1.0。

这就是事情变得棘手的地方，基于输入纹理（HDR浮点贴图）和输出立方体贴图（作为浮点），我希望立方体贴图面被正确地视为浮点纹理并直接复制HDR值。然而，当我添加色调映射（带可变曝光）时，立方体贴图出现LDR，我得到了相当多的条带，我显然错过了HDR的精度，如下图所示（曝光约为7.5）

我不确定我是否遗漏了什么，我在OpenGL的文档中找不到太多关于直接渲染到浮点帧缓冲区的内容；我认为这是可能的，因为如果不是这样，那就没有意义了。

为了完整起见，以下是从LatLong图像生成立方体地图的相关代码（renderCustomCommand使用正确的采样器设置渲染立方体）：

glGenFramebuffers(1, &m_FramebufferCubemap);
glGenRenderbuffers(1, &m_CubemapDepthRBO);

Camera faceCameras[6] = {
    Camera(position, vec3( 1.0f,  0.0f,  0.0f), vec3(0.0f, -1.0f,  0.0f)),
    Camera(position, vec3(-1.0f,  0.0f,  0.0f), vec3(0.0f, -1.0f,  0.0f)),
    Camera(position, vec3( 0.0f,  1.0f,  0.0f), vec3(0.0f,  0.0f,  1.0f)),
    Camera(position, vec3( 0.0f, -1.0f,  0.0f), vec3(0.0f,  0.0f,- 1.0f)),
    Camera(position, vec3( 0.0f,  0.0f,  1.0f), vec3(0.0f, -1.0f,  0.0f)),
    Camera(position, vec3( 0.0f,  0.0f, -1.0f), vec3(0.0f, -1.0f,  0.0f))
};

glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, m_FramebufferCubemap);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, m_CubemapDepthRBO);
glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_DEPTH_COMPONENT24, width, height);
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_RENDERBUFFER, m_CubemapDepthRBO);

glViewport(0, 0, width, height);
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, m_FramebufferCubemap);

for (unsigned int i = 0; i < 6; ++i)
{
    Camera *camera = &faceCameras[i];
    camera->SetPerspective(90.0f, width/height, 0.1f, 100.0f);
    glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X + i, cubeTarget->ID, 0);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    for (unsigned int i = 0; i < renderCommands.size(); ++i)
    {
        renderCustomCommand(&renderCommands[i], camera);
    }
}

glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);
glViewport(0, 0, m_RenderSize.x, m_RenderSize.y);

这是对LatLong 2D图像进行采样的代码-

#version 330 core
out vec4 FragColor;
in vec3 wPos;

#include sample.glsl

uniform sampler2D environment;

void main()
{
    vec2 uv = SampleLatLong(normalize(wPos));
    vec3 color = texture(environment, uv).rgb;
    FragColor = vec4(color, 1.0);
}

请注意，LatLong到Cubemap的转换进行得很顺利，因为2D环境在立方体地图上正确渲染，但在渲染为天空盒的那一刻，它只是被夹在[0,1]范围内，就好像在过程中的某个地方它丢失了浮点数据。

我已经在这个问题上纠结了一段时间了，希望你们中的任何一个人都能给出一些见解（甚至可以像这样直接渲染到浮动立方体贴图吗？）。非常感谢。

编辑：这是同一张照片，从Photoshop中设置了高曝光，你可以看到很多细节，我在渲染器中丢失了这些细节。

Answer 1

glTexImage2D调用的第三个参数需要是GL\u RGB16F或GL\u RGB32F。它指定内部格式。

末尾的两个参数GL\u RGB和GL\u FLOAT仅用于指定可选数据指针的内存布局。它们不会影响内部格式。