Question

渲染纹理多边形场景时，我希望能够在原始颜色渲染和“灰度”模式之间切换。我一直在尝试使用混合和颜色矩阵操作来实现这一点;没有一个工作（混合我找不到一个glBlendFunc（），它实现了与我想要的东西非常相似的东西，以及颜色矩阵操作...are discussed here）。

一个想到的解决方案（但也相当昂贵）是每帧捕获屏幕并将生成的纹理转换为灰度级，然后显示...（我说的灰度我实际上意味着什么低饱和度，但我猜测大多数可能的解决方案，它与灰度级的差别不大。）

我还有其他选择吗？

Answer 1

默认的OpenGL帧缓冲区使用RGB颜色空间，它不存储显式饱和度。您需要一种方法来提取饱和度，修改饱和度并再次将其更改回来。

我以前的建议只是使用RGB矢量长度来表示0的亮度是不正确的，因为它没有考虑到扩展，我道歉。

新短片段的信用来自## opengl的常规用户“RTFM_FTW”和FreeNode / IRC上的## opengl3，它允许您直接修改饱和度而无需计算昂贵的RGB-＆gt; HSV-＆gt; RGB转换，这正是你想要的。虽然HSV代码在您的问题方面较差，但我让它留下来。

void main( void ) 
{ 
    vec3 R0 = texture2DRect( S, gl_TexCoord[0].st ).rgb;
    gl_FragColor = vec4( mix( vec3( dot( R0, vec3( 0.2125, 0.7154, 0.0721 ) ) ),
        R0, T ), gl_Color.a ); 
}

如果您想要更多控制而不仅仅是饱和度，则需要转换为HSL或HSV色彩空间。如下所示，使用GLSL片段着色器。

阅读http://www.opengl.org/registry上提供的OpenGL 3.0和GLSL 1.30规范，了解如何使用GLSL v1.30功能。

#version 130
#define RED 0
#define GREEN 1
#define BLUE 2

in vec4 vertexIn;
in vec4 colorIn;
in vec2 tcoordIn;
out vec4 pixel;
Sampler2D tex;
vec4 texel;
const float epsilon = 1e-6;

vec3 RGBtoHSV(vec3 color)
{
    /* hue, saturation and value are all in the range [0,1> here, as opposed to their
       normal ranges of: hue: [0,360>, sat: [0, 100] and value: [0, 256> */
    int sortindex[3] = {RED,GREEN,BLUE};
    float rgbArr[3] = float[3](color.r, color.g, color.b);

    float hue, saturation, value, diff;
    float minCol, maxCol;
    int minIndex, maxIndex;

    if(color.g < color.r)
        swap(sortindex[0], sortindex[1]);
    if(color.b < color.g)
        swap(sortindex[1], sortindex[2]);
    if(color.r < color.b)
        swap(sortindex[2], sortindex[0]);

    minIndex = sortindex[0];
    maxIndex = sortindex[2];
    minCol = rgbArr[minIndex];
    maxCol = rgbArr[maxIndex];

    diff = maxCol - minCol;

    /* Hue */
    if( diff < epsilon){
        hue = 0.0;
    }
    else if(maxIndex == RED){
        hue = ((1.0/6.0) * ( (color.g - color.b) / diff )) + 1.0;
        hue = fract(hue);
    }
    else if(maxIndex == GREEN){
        hue = ((1.0/6.0) * ( (color.b - color.r) / diff )) + (1.0/3.0);
    }
    else if(maxIndex == BLUE){
        hue = ((1.0/6.0) * ( (color.r - color.g) / diff )) + (2.0/3.0);        
    }

    /* Saturation */
    if(maxCol < epsilon)
        saturation = 0;
    else
        saturation = (maxCol - minCol) / maxCol;

    /* Value */
    value = maxCol;

    return vec3(hue, saturation, value);
}
vec3 HSVtoRGB(vec3 color)
{
    float f,p,q,t, hueRound;
    int hueIndex;
    float hue, saturation, value;
    vec3 result;

    /* just for clarity */
    hue = color.r;
    saturation = color.g;
    value = color.b;

    hueRound = floor(hue * 6.0);
    hueIndex = int(hueRound) % 6;
    f = (hue * 6.0) - hueRound;
    p = value * (1.0 - saturation);
    q = value * (1.0 - f*saturation);
    t = value * (1.0 - (1.0 - f)*saturation);

    switch(hueIndex)
    {
        case 0:
            result = vec3(value,t,p);
        break;
        case 1:
            result = vec3(q,value,p);
        break;
        case 2:
            result = vec3(p,value,t);
        break;
        case 3:
            result = vec3(p,q,value);
        break;
        case 4:
            result = vec3(t,p,value);
        break;
        default:
            result = vec3(value,p,q);
        break;
    }
    return result;
}
void main(void)
{
    vec4 srcColor;
    vec3 hsvColor;
    vec3 rgbColor;
    texel = Texture2D(tex, tcoordIn);
    srcColor = texel*colorIn;
    hsvColor = RGBtoHSV(srcColor.rgb);
    /* You can do further changes here, if you want. */
    hsvColor.g = 0; /* Set saturation to zero */
    rgbColor = HSVtoRGB(hsvColor);
    pixel = vec4(rgbColor.r, rgbColor.g, rgbColor.b, srcColor.a);
}

Answer 2

如果你正在使用足够现代的OpenGL，我会说pixel shaders是一个非常合适的解决方案。可以通过在渲染时挂入每个多边形的阴影，或者通过在第二遍中执行单个全屏四边形来读取每个像素，转换为灰度，然后将其写回。除非您的分辨率，图形硬件和目标帧速率在某种程度上是“极端的”，否则在大多数情况下这应该是可行的。

Answer 3

对于大多数桌面来说，渲染到纹理不再那么昂贵了，所有的复合，航空等等以及近期游戏中看到的绽放或景深等效果都依赖于它。

实际上，您不会将屏幕纹理本身转换为灰度，您可能希望使用纹理绘制一个scree大小的四边形，并将片段着色器转换为灰度。

另一种选择是为三角形提供两组片段着色器，一种只是复制gl_FrontColor属性，就像固定函数的那样，而另一种是将灰度值写入屏幕缓冲区。

第三个选项可能是索引颜色模式，如果您将uüp设置为灰度调色板，但该模式可能已被弃用且现在支持不足;如果我没记错的话，你会失去很多混合功能。

如何在OpenGL中实现灰度渲染？

3 个答案: