渲染纹理的深度

时间:2014-12-21 06:40:52

标签: java opengl glsl lwjgl framebuffer

我无法正确渲染自己的深度。没有抛出任何错误,glCheckFramebufferStatus表示它也是完整的。

下面是代码,屏幕始终显示白色。深度值不是1,但非常接近:

编辑:

所以我尝试线性化深度片段着色器内部的深度,然后将其直接绘制到屏幕上以确保值正确。他们是对的。但是,即使我将线性化深度发送到我的全屏四边形着色器(下面的第二个),屏幕仍然全白。

public void initFramebuffers() {
    glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, depthShader.fbo);
    depthShader.initTexture(width, height, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_DEPTH_COMPONENT);
    glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_TEXTURE_2D, depthShader.tex, 0);
    glDrawBuffer(GL_NONE);
    glReadBuffer(GL_NONE);
}

public void initTexture(int width, int height, int format, int internalFormat) {
    tex = glGenTextures();
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, tex);
    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_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, internalFormat, width, height, 0, format, GL_FLOAT, (ByteBuffer)null);
}

深度着色器:

#version 400

in vec3 pos;
in float radius;

uniform mat4 mView;
uniform mat4 projection;
uniform vec2 screenSize;
uniform vec3 lightPos;

out float depth;

float linearizeDepth(float depth) {
    float n = 0.01;
    float f = 100;
    return (2.0 * n) / (f + n - depth * (f - n));
}    

void main() {
    //calculate normal
    vec3 normal;
    normal.xy = gl_PointCoord * 2.0 - 1.0;
    float r2 = dot(normal.xy, normal.xy);

    if (r2 > 1.0) {
        discard;
    }

    normal.z = sqrt(1.0 - r2);

    //calculate depth
    vec4 pixelPos = vec4(pos + normal * radius, 1.0);
    vec4 clipSpacePos = projection * pixelPos;

    depth = clipSpacePos.z / clipSpacePos.w * 0.5f + 0.5f;
    depth = linearizeDepth(depth);
}

深入读取的着色器。 linearizeDepth中的值是我的近距离和远距离:

#version 400

in vec2 coord;

uniform sampler2D depthMap;
uniform vec2 screenSize;
uniform mat4 projection;

out vec4 color;

float linearizeDepth(float depth) {
    float n = 0.01;
    float f = 100;
    return (2.0 * n) / (f + n - depth * (f - n));
}    

void main() {
    float curDepth = texture2D(depthMap, coord).x;
    //float d = linearizeDepth(curDepth);

    color = vec4(d, d, d, 1.0f);
}

绘制所有内容的代码:

//--------------------Particle Depth-----------------------
{
    glUseProgram(depthShader.program);
    glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, depthShader.fbo);

    depthShader.particleDepthVAO(points);

    //Sets uniforms
    RenderUtility.addMatrix(depthShader, mView, "mView");
    RenderUtility.addMatrix(depthShader, projection, "projection");
    RenderUtility.addVector2(depthShader, screenSize, "screenSize");
    RenderUtility.addVector3(depthShader, lightPosition, "lightPos");

    glDisable(GL_BLEND);
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    glBindVertexArray(depthShader.vao);

    glDrawArrays(GL_POINTS, 0, points.size());  
}

    //Draw full screen
{
    glUseProgram(blurShader.program);
    glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);

    blurShader.blurDepthVAO();

    glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, depthShader.tex);
    glUniform1i(blurShader.depthMap, 0);

    //Sets uniforms 
    RenderUtility.addMatrix(blurShader, mView, "mView");
    RenderUtility.addMatrix(blurShader, projection, "projection");
    RenderUtility.addVector2(blurShader, screenSize, "screenSize");

    //glEnable(GL_DEPTH_TEST);

    glBindVertexArray(blurShader.vao);

    glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4);
    glViewport(0, 0, width, height);
}

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

问题最终是我的顶点着色器的变量名称与变量名称(doh)中的片段着色器不匹配。上面发布的代码是100%正确的,如果有人在将来看到这个。

答案 1 :(得分:0)

发布的代码存在一些问题。

渲染目标的使用不一致

在FBO的设置中,只有深度附件,没有颜色附件。颜色绘制缓冲区也被明确禁用:

glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_TEXTURE_2D, depthShader.tex, 0);
glDrawBuffer(GL_NONE);

但是,片段着色器会写入颜色输出:

out float depth;
...
    depth = clipSpacePos.z / clipSpacePos.w * 0.5f + 0.5f;
    depth = linearizeDepth(depth);

要写入帧缓冲区的深度附件,您必须设置预定义gl_FragDepth变量的值。仅仅因为out变量名为depth并不意味着它实际上被用作深度输出。如果要使用颜色输出,则必须创建常规纹理,并将其附加到GL_COLOR_ATTACHMENT0。这实际上看起来更容易。

linearizeDepth()计算

float linearizeDepth(float depth) {
    float n = 0.01;
    float f = 100;
    return (2.0 * n) / (f + n - depth * (f - n));
}

depth = clipSpacePos.z / clipSpacePos.w * 0.5f + 0.5f;
depth = linearizeDepth(depth);

处理clipSpacePos的方式,看起来linarizeDepth()的参数介于0.0和1.0之间。然后,函数内部对这些极值的计算是:

0.0 --> (2.0 * n) / (f + n)
1.0 --> 1.0

1.0看起来很好,但0.0可疑。我认为制定准备步骤实际上更为正确:

depth = clipSpacePos.z / clipSpacePos.w;

然后将-1.0和1.0之间的参数传递给函数,然后生成:

-1.0 --> n / f
1.0  --> 1.0

实际上,对整个事物进行缩放以产生0.0到1.0之间的结果会更有意义,但至少这个版本具有直观意义,产生与远平面的相对距离。

计算比必要更复杂

以上看起来对我来说是不必要的。您正在应用投影矩阵,从结果中获取深度,然后有效地反转投影矩阵应用的深度计算。

首先不应用投影矩阵似乎更简单,只需采用原始距离即可。如果你想要一个相对距离,你仍然可以除以远距离。至少只要您使用标准投影矩阵,我相信以下内容相当于上面的更正计算:

vec4 pixelPos = vec4(pos + normal * radius, 1.0);
float f = 100.0;  // far plane
depth = -pixelPos.z / f;

减号出现是因为最常用的眼睛坐标系统假设您正在向下看负z轴。

如果您希望结果介于0.0和1.0之间,您还可以将其更改为:

float n = 0.01;   // near plane
float f = 100.0;  // far plane
depth = (-pixelPos.z - n) / (f - n);