Question

我有一对GLSL着色器，可以为我提供场景中对象的深度贴图。我现在得到的是每个像素到相机的距离。我需要的是获得从像素到相机平面的距离。让我用一点画来说明

   *          |--*
  /           |
 /            |
C-----*       C-----*
 \            |
  \           |
   *          |--*

3个星号是像素，C是相机。星号的线条是“深度”。在第一种情况下，我得到像素到相机的距离。在第二个中，我希望得到每个像素到平面的距离。

必须有办法通过使用一些投影矩阵来做到这一点，但我很难过。

以下是我正在使用的着色器。请注意，eyePosition是camera_position_object_space。

顶点着色器：

void main() {
    position = gl_Vertex.xyz;
    gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex;
}

Pixel Shader：

uniform vec3 eyePosition;
varying vec3 position;


void main(void) {
        vec3 temp = vec3(1.0,1.0,1.0);
        float depth = (length(eyePosition - position*temp) - 1.0) / 49.0;
        gl_FragColor = vec4(depth, depth, depth, 1.0);
}

Answer 1

你真的想以艰难的方式做到这一点。只需将物品转换为相机空间，然后从那里开始工作。

varying float distToCamera;

void main()
{
    vec4 cs_position = glModelViewMatrix * gl_Vertex;
    distToCamera = -cs_position.z;
    gl_Position = gl_ProjectionMatrix * cs_position;
}

在相机空间（一切都相对于相机的位置/方向的空间）中，到顶点的平面距离只是Z坐标的负值（较高的负Z更远）。

所以你的片段着色器甚至不需要eyePosition; “深度”直接来自顶点着色器。

Answer 2

投影后的W分量包含进入场景的正交深度。您不需要为此使用单独的模型视图和投影矩阵：

varying float distToCamera;

void main()
{
    gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex;
    distToCamera = gl_Position.w;
}

Answer 3

你所暗示的是正投影。您目前正在使用透视投影。实际上，你没有从像素到相机的真实距离，而是像素在视锥体中的z位置。在渲染纹理上，渲染[-1,1]范围内的最终z深度，描述其在NDC空间中的z分量。

根据您的理解，使用透视投影将所有点投射到（相当于近平面）相机上。你想要的是将它们正交地投射到近平面上。 This link详细描述了两个投影矩阵，矩阵的最终结果位于底部。您的着色器应该能够很好地处理新的投影矩阵。只需确保按照上面的建议计算您的MVP矩阵。

注意，正交投影可能并不代表渲染场景的深度。如果使用透视投影将场景渲染到屏幕上，并且想要每个像素的深度，则应相应地使用相同的透视投影。因此，如果场景使用相同的投影，或者如果某些算法需要与屏幕上看到的场景无关的深度信息，则使用正交投影渲染深度将非常有用。

此外，我建议您查看核心OpenGL配置文件（3.x），因为您似乎正在使用已弃用的功能（gl_Vertex，gl_ModelViewProjectionMatrix等）。自己设置所有缓冲区和着色器稍微多做一些工作，但最终会得到回报。

修改

实际上，在你的评论之后，我明白你想要什么。目前尚不清楚你是否想在同一个调用中渲染它们，为此我在片段着色器中建议这样的东西：

uniform mat4 orthographicMatrix; varying vec3 position; void main(void) { vec4 clipSpace = orthographicMatrix * vec4(position, 1.0); gl_FragColor = vec4(clipSpace.zzz, 1.0); }

请注意，您不必进行w除法，因为正投影已经是线性的（因此w设置为1）。

深度作为GLSL中相机平面的距离

3 个答案: