是否可以在OpenGL ES 1.0中进行去饱和以及如何进行去饱和？

时间：2011-08-03 10:51:14

标签： opengl-es effects textures grayscale

我想渲染一个灰色的颜色纹理。使用着色器在ES 2.0中执行它是件小事，但是可以在ES 1.x中进行吗？

更新

感谢@datenwolf，我这样做：

GLfloat weights_vector[4] = {0.2126, 0.7152, 0.0722, 1.0};
GLfloat additions_vector[4] = {0.5, 0.5, 0.5, 0.0};

glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_COMBINE);

/* First part */
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_COMBINE_RGB, GL_DOT3_RGB);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC0_RGB, GL_TEXTURE);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC1_RGB, GL_CONSTANT);
glTexEnvfv(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_COLOR, weights_vector);

/* Second part */
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_COMBINE_RGB, GL_ADD);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC0_RGB, GL_PREVIOUS);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC1_RGB, GL_CONSTANT);
glTexEnvfv(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_COLOR, additions_vector);

第一部分渲染没问题，如果我自己留下，但如果我添加第二部分，它使用“黑色”作为前一种颜色，所以我只得到灰色像素。我在这做错了吗？

第二次更新

如果我尝试使用GL_TEXTURE0代替GL_PREVIOUS，我确实会得到与GL_TEXTURE相同的结果。但是，如果我使用GL_TEXTURE1，我甚至不会得到灰色像素，而是黑色。我迷路了...

第三次更新

第二部分现在正在运作。应该只使用@datenwolf建议的前一个纹理的名称！

然而，输出仍然不正确，因为它被倒置了。我通过添加：

来解决这个问题 
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_OPERAND0_RGB, GL_ONE_MINUS_SRC_COLOR);

现在，它太黑了。我无法做对。尝试过但没有工作：

  • 将权重乘以2
  • 加0.5
  • 通过2
    • 调整整个图像
  • 将权重乘以2，然后减去0.5

第四次更新（抱歉有这么多）

由于DOT3_RGB中的偏见和乘法，我开始怀疑它是不可能的。在组合器中执行此操作的正确方法是：

  1. 将0.5添加到输入纹理
  2. 计算加权因子：weight_new =（weight_real + 2.0）/（4.0）;
  3. 执行GL_DOT3_RGB

    4. 例如，而不是使用：

    GLfloat weights_vector[4] = {0.30, 0.59, 0.11, 0.0};

    使用：

    GLfloat weights_vector[4] = {0.575, 0.6475, 0.5275, 0.0};

    这确实让几乎得到了正确的结果，但是由于第一步以及数字被限制在[-1.0,1.0]范围内的事实，一些对比度会丢失

    为何进行计算？好吧，根据API：

    Dot calculation

    所以我没有看到任何其他方式与我所展示的不同，并且由于准确性的限制。当然，我可以先将输入除以2.0，然后加0.5，做一个dot3然后再乘以2，从而有效地使所有值都在[-1.0,0.0]范围内。但我担心由于分裂，它仍然会失去准确性。

    我怀疑DOT并非用于此目的，更可能只用于碰撞或其他东西。太糟糕了。我希望我错了，但我不明白。

3 个答案:

答案 0 :(得分：5)

您可以使用点（标量）产品纹理环境。请记住，矢量的点积是

dot(v1, v2) = v1[0]*v2[0] + v1[1]*v2[1] + ... + v1[n]*v2[n]

通过将通道与每个加权因子相加来实现去饱和

L{r,g,b} = w_r * R + w_g * G + w_b * B

但这只不过是带有加权矢量的颜色的点积。 OpenGL-1.5有一个名为 combiner 的纹理环境，这个组合环境具有点积模式：

GLfloat weighting_vector[4];
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_COMBINE);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_COMBINE_RGB, GL_DOT3_RGB);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC0_RGB, GL_TEXTURE);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC1_RGB, GL_CONSTANT);
glTexEnvfv(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_COLOR, weighting_vector);

由于评论而编辑

您可以在 alpha合并器中指定GL_COMBINE_ALPHA中的Alpha通道上的操作。在您的情况下，您只想使用源alpha。添加这些配置：

glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_COMBINE_ALPHA, GL_REPLACE);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC0_ALPHA, GL_TEXTURE);

我忘了的是，点积模式引入了0.5偏差。但这没有问题，因为你提供了至少3个组合器阶段，所以你得到一个GL_SUBSTRACT阶段减去每个通道的0.5并将你的权重乘以2.0以弥补这一点。

查看glTexEnv联机帮助页http://www.opengl.org/sdk/docs/man/xhtml/glTexEnv.xml和原始扩展程序规范http://www.opengl.org/registry/specs/ARB/texture_env_combine.txt（这是此扩展程序的时间）。我承认，如果你是新手，纹理合成器会有点扭曲。从历史上看，它们是片段着色器的前身; NVidia开始使用他们所谓的“注册组合器”，后来成为纹理组合器。

EDIT2由于问题的附录

您必须在自己的合并器阶段（=纹理单元）中执行第二部分。您使用glActiveTexture切换纹理单位。像这样修改你的代码：

GLfloat weights_vector[4] = {0.2126, 0.7152, 0.0722, 1.0};
GLfloat additions_vector[4] = {0.5, 0.5, 0.5, 0.0};

glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texID);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_COMBINE);

/* First part */
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_COMBINE_RGB, GL_DOT3_RGB);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC0_RGB, GL_TEXTURE);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC1_RGB, GL_CONSTANT);
glTexEnvfv(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_COLOR, weights_vector);

glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texID); // we need some dummy texture active
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_COMBINE);

/* Second part */
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_COMBINE_RGB, GL_SUBTRACT);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC0_RGB, GL_PREVIOUS);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC1_RGB, GL_CONSTANT);
glTexEnvfv(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_COLOR, additions_vector);

另外我认为你打算减去，补偿0.5偏差而不是加0.5; FTFY。

答案 1 :(得分：5)

使用2个或3个纹理合成器可以实现这一点。您很可能希望支持仅支持2个纹理合并器的旧设备（例如iPhone 3G）。您可以使用以下代码确定设备支持的纹理合成器数量：

int maxTextureUnits;
glGetIntegerv(GL_MAX_TEXTURE_UNITS, &maxTextureUnits);

在没有着色器的情况下实现渲染灰度纹理的基本步骤是：

  1. 将所有像素RGB值除以2
  2. 从所有像素RGB值中减去.5
  3. 使用自定义加权值计算每个RGB值的GL_DOT3_RGB值

    4. 现在，可以使用Texture Combiner执行每个步骤。或者，您也可以只使用两个纹理合并器，将第1步替换为自定义代码，以便在读取纹理时调整像素值。如果您选择仅使用两个纹理合成器，您仍然可以使用颜色渲染调整后的纹理，则只需要一个纹理合并器，在渲染之前将RGB值加倍。

    我们为所有像素值添加.5的原因是因为我们用来计算亮度的GL_DOT3_RGB方程将从每个像素值中减去.5。

    我们将所有像素值除以2的原因是，当从步骤2移动到步骤3时，我们的值不会被钳制。如果我们的RGB值为（.5，.6，.7）并且我们添加了.5对于每个RGB值，我们得到的RGB值进入步骤3将是（1.0,1.0,1.0）。在DOT3方程从每个值中减去.5后，它将根据（.5，.5，.5）计算亮度。

    以下是使用3个纹理单元渲染纹理灰度的示例代码：

    //Enable texture unit 0 to divide RGB values in our texture by 2
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_textureId);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_COMBINE);
glClientActiveTexture(GL_TEXTURE0);

//GL_MODULATE is Arg0 * Arg1    
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_COMBINE_RGB, GL_MODULATE);

//Configure Arg0
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC0_RGB, GL_TEXTURE);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_OPERAND0_RGB, GL_SRC_COLOR);

//Configure Arg1
float multipliers[4] = {.5, .5, .5, 0.0};
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC1_RGB, GL_CONSTANT);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_OPERAND1_RGB, GL_SRC_COLOR);
glTexEnvfv(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_COLOR, (GLfloat*)&multipliers);

//Remember to set your texture coordinates if you need them
//glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
//glTexCoordPointer...

//Enable texture unit 1 to increase RGB values by .5
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_textureId);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_COMBINE);
glClientActiveTexture(GL_TEXTURE1);

//GL_ADD is Arg0 + Arg1
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_COMBINE_RGB, GL_ADD);

//Configure Arg0
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC0_RGB, GL_PREVIOUS);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_OPERAND0_RGB, GL_SRC_COLOR);

//Configure Arg1
GLfloat additions[4] = {.5, .5, .5, 0.0};
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC1_RGB, GL_CONSTANT);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_OPERAND1_RGB, GL_SRC_COLOR);
glTexEnvfv(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_COLOR, (GLfloat*)&additions);

//Set your texture coordinates if you need them
//glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
//glTexCoordPointer...

//Enable texture combiner 2 to get a DOT3_RGB product of your RGB values
glActiveTexture(GL_TEXTURE2);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, m_textureId);
glClientActiveTexture(GL_TEXTURE2);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_COMBINE);

//GL_DOT3_RGB is 4*((Arg0r - 0.5) * (Arg1r - 0.5) + (Arg0g - 0.5) * (Arg1g - 0.5) + (Arg0b - 0.5) * (Arg1b - 0.5))
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_COMBINE_RGB, GL_DOT3_RGB);   

//Configure Arg0
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC0_RGB, GL_PREVIOUS);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_OPERAND0_RGB, GL_SRC_COLOR);

//Configure Arg1
//We want this to adjust our DOT3 by R*0.3 + G*0.59 + B*0.11
//So, our actual adjustment will need to take into consideration
//the fact that OpenGL will subtract .5 from our Arg1
//and we need to also take into consideration that we have divided 
//our RGB values by 2 and we are multiplying the entire
//DOT3 product by 4
//So, for Red adjustment you will get :
//   .65 = (4*(0.3))/2 + 0.5  = (0.3/2) + 0.5
GLfloat weights[4] = {.65, .795, .555, 1.};
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_SRC1_RGB, GL_CONSTANT);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_OPERAND1_RGB, GL_SRC_COLOR);
glTexEnvfv(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_COLOR, (GLfloat*)&weights);

//Set your texture coordinates if you need them
//glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
//glTexCoordPointer...

//Render your objects or sprite

//Clean up by disabling your texture combiners or texture units. 
glActiveTexture(GL_TEXTURE2);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE);
glDisable(GL_TEXTURE_2D);

glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE);
glDisable(GL_TEXTURE_2D);

glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glClientActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE);

答案 2 :(得分：1)

在将纹理上传到OpenGL之前，使用ColorMatrix

对其进行去饱和处理 
Paint paint = new Paint();
ColorMatrix matrix = new ColorMatrix();
matrix.setSaturation(0);
paint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(matrix));

Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(resource.getWidth(), resource.getHeight(), resource.getConfig());
Canvas canvas = new Canvas(bmp);
canvas.drawBitmap(resource, null, paint);
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