Question

我是OpenGL的新手，我期待比较两个纹理，以了解它们彼此之间的相似程度。我知道如何使用两个位图图像，但我真的需要使用一种方法来比较两个纹理。

问题是：在比较两个图像时，有没有办法比较两个纹理？比如逐个像素地比较两个图像？

Answer 1

实际上你似乎要求的是不可能的，或者至少不像在GPU上看到的那么容易。问题是GPU旨在在最短的时间内完成尽可能多的小任务。不包括迭代像素等数据，因此获取整数或浮点值可能有点困难。

您可以尝试一个非常有趣的程序，但我不能说结果适合您：

您可以先创建一个新纹理，它是两个输入纹理之间的差异，然后保持对结果进行下采样直到1x1像素纹理并获取该像素的值以查看它的差异。

为了实现这一点，最好使用目标缓冲区的固定大小，即POT（2的幂），例如256x256。如果您没有使用固定大小，则结果可能会因图像大小而异。

因此，在第一遍中，您将两个纹理重绘为第三个（使用FBO - 帧缓冲区对象）。您将使用的着色器只是：

vec4 a = texture2D(iChannel0,uv);
vec4 b = texture2D(iChannel1,uv);
fragColor = abs(a-b);

所以现在你有一个纹理来表示每个像素，每个颜色分量的两个图像之间的差异。如果两个图像相同，结果将是一个完全黑色的图片。

现在您将需要创建一个新的FBO，在每个维度中缩放一半，在此示例中为128x128。要绘制到此缓冲区，您需要使用GL_NEAREST作为纹理参数，因此不会对纹素提取进行插值。然后，对于每个新像素，对源图像的4个最近像素求和：

vec4 originalTextCoord = varyingTextCoord;
vec4 textCoordRight = vec2(varyingTextCoord.x+1.0/256, varyingTextCoord.y);
vec4 textCoordBottom = vec2(varyingTextCoord.x, varyingTextCoord.y+1.0/256);
vec4 textCoordBottomRight = vec2(varyingTextCoord.x+1.0/256, varyingTextCoord.y+1.0/256);

fragColor = texture2D(iChannel0, originalTextCoord) + 
texture2D(iChannel0, textCoordRight) + 
texture2D(iChannel0, textCoordBottom) + 
texture2D(iChannel0, textCoordBottomRight);

256值来自源纹理，因此应该是统一的，因此您可以重复使用相同的着色器。

绘制完成后，你需要下拉到64,32,16 ...然后将像素读回CPU并查看结果。

现在很遗憾，此程序可能会产生非常不需要的结果。由于颜色简单地相加在一起，因此对于所有不够相似的图像会产生溢出（导致白色像素或非透明的(1,1,1,0)）。这可以首先通过在第一个着色器通道上使用刻度来克服，以将输出除以足够大的值。仍然这可能还不够，可能需要在第二个着色器中完成平均值（将所有texture2D次调用乘以.25）。

最后结果可能仍然有点奇怪。 CPU上有4个颜色分量，代表图像差分的总和或平均值。我想你可以把它们总结一下，然后选择你认为的图像是否相似。但是如果你想在你得到的结果中有更多的意义，你可能想要将整个像素视为单个32位浮点值（这些有点棘手，但你可以在SO周围找到答案）。这样，您可以在没有溢出的情况下计算值，并从算法中获得非常精确的结果。这意味着您可以将浮动值写为从第一个着色器输出开始的颜色，并继续执行每个其他绘制调用（获取纹理，将其转换为浮点数，求和，将其转换回vec4并指定为输出），GL_NEAREST在这里至关重要。

如果没有，那么你可以优化程序并使用GL_LINEAR而不是GL_NEAREST，只需重新绘制差异纹理，直到达到单个像素大小（不需要4个坐标）。这应该产生一个漂亮的像素，代表差异纹理中所有像素的平均值。所以这是两个图像中像素之间的平均差异。此程序也应该非常快。

然后，如果你想做一个更聪明的算法，你可能会创建差异纹理的一些奇迹。简单地减去颜色可能不是最好的方法。模糊其中一个图像然后将其与另一个图像进行比较会更有意义。对于那些非常相似的图像，这将失去精度，但对于其他一切，它将为您提供更好的结果。例如，你可以说你感兴趣的只是像素与另一个图像（模糊的一个）的权重相差30％所以你会丢弃并缩放每个组件的30％，例如result.r = clamp(abs(a.r-b.r)-30.0/100.0, .0, 1.0)/((100.0-30.0)/100.0);

Answer 2

您可以将两个纹理绑定到着色器，并通过绘制四边形或类似的东西来访问每个像素。

// Equal pixels are marked green. Different pixels are shown in red color.
void mainImage( out vec4 fragColor, in vec2 fragCoord )
{
    vec2 uv = fragCoord.xy / iResolution.xy;

    vec4 a = texture2D(iChannel0,uv);
    vec4 b = texture2D(iChannel1,uv);

    if(a != b)
        fragColor = vec4(1,0,0,1);
    else
        fragColor = vec4(0,1,0,1);
}

您可以在Shadertoy上测试着色器。

或者您也可以将两个纹理绑定到计算着色器，并通过迭代访问每个像素。

Answer 3

你不能比较矢量。你必须使用

if( any(notEqual(a,b)))

检查GLSL语言规范

在openGL中比较两个纹理

3 个答案: