Question

我实现了一个应用程序，它只是从摄像机视图渲染多边形网格的深度。

在顶点着色器中，gl_Position是使用如下的简单代码设置的。

gl_Position =  MVP * vec4(vertexPosition_modelspace,1);

在片段着色器中，返回的颜色值定义如下。

color = vec3(1-gl_FragCoord.z,1-gl_FragCoord.z,1-gl_FragCoord.z);

渲染单帧后，像素值被读取为浮点并保存为* .pgm图像文件。

float* pgmBuffer = new float[width*height * 3];
glReadPixels((GLint)0, (GLint)0,
                (GLint)width, (GLint)height,
                GL_RGB, GL_FLOAT, pgmBuffer);
WritePGM(width, height, pgmBuffer, imgname);

其中WritePGM的实现方式如下。 target和source index equation用于将glReadPixel结果的转换缓冲区顺序转换为PGM文件格式。像素值[0,1]也被转换为[0,255]。

void OpenGL_Render::WritePGM(int width, int height, float* buffer, char* outPGM)
{
    int* gbuffer = new int[width*height];
    unsigned char *cbuffer = new unsigned char[width*height*sizeof(unsigned char)];

    int line = 1;
    for (int i = 0; i < width; i++)
    {
        for (int j = 0; j < height; j++)
        {
            int target = i*width + j;
            int source = width*height * 3 - (((i+1)*width - (j+1)) * 3);

            cbuffer[target] = buffer[source]*255;
        }

    }

    ofstream fout(outPGM);
    fout << "P5\n" << width << " " << height << "\n255\n";
    fout.write((char *)cbuffer, width*height * sizeof(unsigned char));
    fout.close();
}

这是问题所在。当我打开结果PGM图像和观察到的像素值时，我发现在多边形网格的边缘，在邻居的最小值和最大值之间存在一些像素值，如下面的屏幕截图所示。在这里，我将边缘视为多边形网格的轮廓或轮廓。

我的问题是，

我猜这些中间值是从GPU的插值器生成的。这样对吗？仅供参考，我没有使用任何其他片段着色器，例如anit-aliasing。
如果是，如何删除或禁用插值？
如果错了，那些中间值的原因是什么？

Answer 1

我猜那些中间值是从插值器生成的 GPU。是不是？

没有。图形管道中的插值器与您在边缘上看到的内容无关。让我解释一下通常使用的插值。您的顶点/ tess /几何着色器最终会生成顶点数据，即它们为每个顶点设置位置，法线和其他值。例如，每个三角形（每个顶点）仅调用一次顶点着色器3次。但片段着色器完全是另一回事。它被调用为基元的每个片段（为简单起见，您可以假设片段==像素）。然后，如果我想获得当前片段（三角形上的点）的三角形的法线向量，我应该使用哪一个？三角形可能有三个不同的法向量！答案是：他们都不是。当您在顶点（以及细分或几何）着色器中编写out变量时，请参阅片段着色器的相应in变量获取从当前基元的所有每顶点值插值的值。这样可以产生以下效果：

注意右侧球体的边缘。它没有比左边多边形多边形，但它很光滑！这种效果是可能的，因为每个顶点中的法线（四个四边形相互接触的点）是球体的 true 法线。它实际上并不垂直于任何周围的四边形，但它实际上是顶点的半径矢量，因为它应该在数学上是正确的球体。但是在左边的图片上，插值被关闭，每个四边形每个四边形只有一个法线（以某种方式选择）被照亮，所以同一个四边形的所有像素都具有相同的法线，而在右边的图片中，每个像素都得到它自己的法线从四边形角插入的矢量。

将上述内容应用于屏幕截图，我们发现插值只会在多维数据集的面上产生平滑渐变，但不会产生边缘。没有它，你会得到这样的东西：

作为一个更原始的例子，想象一下你想绘制一条线（例如，使用GL_LINES），它可以平滑地将它的颜色从黑色变为白色。但是你只能设置线上两点的颜色值：因为它的开始和结束。因此，如果您没有插值，您将获得完全黑色或完全白线，具体取决于其他一些设置。例如，11像素长行将如下所示：

|0.0|0.0|0.0|0.0|0.0|0.0|0.0|0.0|0.0|0.0|0.0|

但启用插值后，像素颜色会平滑变化：

|0.0|0.1|0.2|0.3|0.4|0.5|0.6|0.7|0.8|0.9|1.0|

默认情况下启用顶点到片段着色器变量的插值，但您可以使用flat interpolation qualifier禁用它。

现在是第二个问题。

如果错了，那些中间值的原因是什么？

原因是您启用了抗锯齿功能。在不使用某些高级着色技术之前，您不需要任何额外的工作或特殊着色器来获得抗锯齿渲染。以下是启用抗锯齿的位置列表：

您在代码中的某处调用了glEnable(GL_MULTISAMPLE);。
您的窗口处理库已经为您完成了。
在视频驱动程序选项的某处强制使用抗锯齿功能。据我所知，Windows的nVidia驱动程序不久前有这样的功能。

OpenGL：对象边缘的颜色值

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