在OpenGL中平滑可逆的加法/减色亮度混合

Question

我正在尝试执行一个相当具体的混合操作，但似乎它应该相对简单。我在背景上显示亮度纹理，其alpha值为1.

例如，这可能是另一张图片上的简单棋盘：

我希望纹理根据以下内容线性增加/减少背景的亮度：

(R_b + R_t * w, G_b + G_t * w, B_b + B_t * w, 1.0)

其中*_b是背景像素值（介于0和1之间），*_t是重叠纹理的有符号像素值（介于-1和1之间），w是加权参数也可以在-1和1之间变化。目标是通过改变w的符号和幅度，我可以通过棋盘纹理平滑地改变背景调制的幅度和极性。

为您提供一个图形示例：

使用glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA)只是改变叠加层的alpha值并不能完全符合我的要求，因为我无法使用负的alpha值来反转叠加层的极性。

有没有办法使用固定管道进行这种类型的线性加法/减法混合，或者如果失败，是否可以使用着色器实现这一点？

更新

为了进一步澄清，我添加了一个粗略的PyOpenGL示例，说明了我正在尝试做的事情here。

更新2

要完全清楚，如果w > 0，我想增加我棋盘上 white 方块内每个像素的亮度，降低黑色方块内每个像素的亮度。如果w < 0我想做相反的事情。

derhass 的答案非常接近我正在寻找的内容，但只会影响白色方块中的像素，而不会影响黑色方块：

人类在判断绝对亮度方面很糟糕，但如果我将叠加层的颜色设置为红色（glColor4f(1., 0., 0., 0.25)），则差异会更明显：

如您所见，这会导致在白色方块中添加/减去红色，但不会改变黑色方块。

Answer 1

我认为你可以使用GL的混合，只要你的w参数不会因每个像素而变化，但只是覆盖纹理的整个绘制调用的全局（正如你的图像所暗示的那样）。您只需根据w：

的符号设置混合等式

将混合因子设置为glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA,GL_ONE)和

• 对于w＆gt; = 0：使用glBlendEquation (GL_FUNC_ADD)并将alpha设置为w

• 对于w＆lt; 0：使用glBlendEquation (GL_FUNC_REVERSE_SUBTRACT)并将alpha设置为-w

如前所述，这也将修改输出的alpha分量，但你希望它是1.0。正如您所说，渲染背景时，您的frambeuffer已经alpha = 1。因此，您可以使用glBlendFuncSeparate (GL_SRC_ALPHA,GL_ONE,GL_ZERO,GL_ONE)与上述公式结合使用，将结果alpha设置为目标中的{，A_b。

更新

事实证明，问题中的公式不是理想的行为，并且假设每次绘制调用只需要GL_FUNC_ADD 或 GL_FUNC_REVERSE_SUBTRACT

但是，如果使用浮点颜色缓冲区（ARB_color_buffer_float），则可以使用负的alpha值。

  

如果颜色缓冲区是定点的，则源和的组件   目标值和混合因子各自被钳位到[0; 1]或   [-1; 1]分别用于无符号归一化或有符号归一化   在评估混合方程之前的颜色缓冲区。如果颜色   缓冲区是浮点数，不会发生钳位。由此产生的四个   值将被发送到下一个操作。

请注意，此扩展程序会引入glClampColor()功能，并定义目标GL_CLAMP_READ_COLOR，GL_CLAMP_VERTEX_COLOR和GL_CLAMP_FRAGMENT_COLOR。后两者在现代GL中已弃用，仅与已弃用的固定功能管道相关。