OpenGL - 帧缓冲区深度纹理与颜色深度纹理不同

Question

我在OpenGL中进行阴影贴图 - 因此我创建了一个帧缓冲对象,我从灯光视图中渲染场景的深度.

glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, color_buffer);
glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_RGBA, width, height);
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_RENDERBUFFER, color_buffer);

glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, depth_buffer);
glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_DEPTH_COMPONENT24, width, height);
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_RENDERBUFFER, depth_buffer);  

glGenTextures(1, &color_texture);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, color_texture);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, width, height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, NULL);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_TEXTURE_2D, color_texture, 0);

glGenTextures(1, &depth_texture);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, depth_texture);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH_COMPONENT24, width, height, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, NULL);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_TEXTURE_2D, depth_texture, 0);

然后,这将从正常的角度渲染场景,正如您所期望的那样.唯一的补充是我使用自定义着色器将场景的深度渲染到"color_texture".

varying vec4 screen_position;

void main()
{
  screen_position = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex;
  gl_Position = screen_position;
}

--------------

varying vec4 screen_position;

void main()
{
  float depth = screen_position.z / screen_position.w;
  gl_FragColor = vec4(depth, depth, depth, 1.0);
}

我可以使用全屏四边形将这两个纹理"color_texture"和"depth_texture"写入屏幕.两者都是深度图,看起来正确.现在为了奇怪的一点.

当实际渲染物体上的阴影时,采样"color_texture"深度工作正常,但是当我切换到采样"depth_texture"时,深度因某种比例和一些常数而不同.

当我在这个采样深度中加入一些软糖因子数字时,我可以让它起作用,但这真的很难,而且感觉很糟糕.

我真的不知道出了什么问题,从技术上讲,两个纹理在采样时应该是相同的.由于RGB的准确性,我不能继续使用"color_texture".我真的需要切换,但我不能为我的生活解决为什么深度纹理给出不同的价值.

我之前已经多次编写了阴影贴图,这对我来说并不是一个新概念.

任何人都可以对此有所了解吗？

Answer 1

您的着色器存在一些问题.首先,screen_position不是屏幕位置; 那是剪辑空间的顶点位置.屏幕空间将相对于您的显示器,因此如果您移动窗口将会更改.你永远不会得到任何屏幕空间位置; OpenGL只下降到窗口空间(相对于窗口的位置).

第二,这个:

float depth = screen_position.z / screen_position.w;

不计算深度.它计算归一化设备坐标(NDC)空间Z位置,其范围为[-1,1].Depth是一个窗口空间值,它是在使用视口变换(由glViewport和glDepthRange指定)转换NDC空间值之后.此变换将深度放在[0,1]范围内.

最重要的是第三,你手动完成这一切; 让GLSL为您做到:

void main()
{
  gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex;
}

--------------

void main()
{
  gl_FragColor = vec4(gl_FragCoord.zzz, 1.0);
}

看到？好多了.

现在:

当实际渲染物体上的阴影时,采样"color_texture"深度工作正常,但是当我切换到采样"depth_texture"时,深度因某种比例和一些常数而不同.

当然如此.那是因为你相信深度是NDC Z值.OpenGL将实际窗口空间Z值写为深度.所以你需要使用窗口空间.OpenGL非常适合为片段着色器提供一些制服,以使这更容易.您可以使用这些制服将NDC空间Z值转换为窗口空间Z值.