OpenGL纹理采样因相机位置而异答案

【问题标题】：OpenGL Texture sampling different depending on camera positionOpenGL纹理采样因相机位置而异
【发布时间】：2014-02-19 01:40:02
【问题描述】：

我正在从加载的高度图数据中渲染基于点的地形 - 但这些点会根据相机位置的位置改变它们的纹理。为了演示这个错误（以及这不是由 z 缓冲问题引起的事实），我截取了屏幕截图，这些点从略微不同的相机位置（相同的角度）以固定的 5 像素大小呈现，如下所示：

PS：如果您将图像拖到新标签页中，图像就足够大了，没想到堆栈会缩小这么多。

状态 1：

状态 2：

生成点的代码相对简单，所以我发布这个只是为了排除选项 - mapArray 是一维浮点数组并复制到 VBO：

for(j = 0; j < mHeight; j++)
{
    for(i = 0; i < mWidth; i++)
    {
        height = bitmapImage[k];

        mapArray[k++] = 5 * i;
        mapArray[k++] = height;
        mapArray[k++] = 5 * j;
    }
}

我发现我更有可能需要调整我的片段着色器，因为我不擅长着色器——尽管我不确定这样简单的代码可能在哪里出错，并且猜测它可能只是不适合目的（使用基于点的渲染）。 Bellow 是我的碎片着色器：

in varying vec2 TexCoordA;
uniform sampler2D myTextureSampler;

void main(){
    gl_FragColor = texture2D(myTextureSampler, TexCoordA.st) * gl_Color;
}

编辑（要求的信息）： OpenGL 4.4 版未使用纹理标志。

TexCoordA 直接从我的顶点着色器传入着色器，完全没有任何改动。使用此自行计算 UV：

float* UVs = new float[mNumberPoints * 2];
    k = 0; 
    for(j = 0; j < mHeight; j++)
    {
        for(i = 0; i < mWidth; i++)
        {
            UVs[k++] = (1.0f/(float)mWidth) * i;
            UVs[k++] = (1.0f/(float)mHeight) * j;
        }
    }

【问题讨论】：

除了扭曲的纵横比之外，这两张图片究竟应该有什么不同？
如果您查看突出显示的红色圆圈区域；与第二张图像相比，一张图像中的某些点会改变它们的颜色 - 直接取自纹理。 UV不变，点位置不变。唯一会移动的是相机——它似乎会影响纹理采样。
发生这种情况是因为相机在移动。考虑（底部）图表here 以及当您以亚像素增量移动位置时会发生什么。如果您的覆盖区域包括整个像素，则这种变化几乎不会那么明显。
透视纹理校正（除以 Q）自动发生。老实说，这甚至不是这里的问题。问题是，如果您将生成该点的顶点在屏幕空间中稍微向上移动（底部 X 在 (2.5, 0.5) 处将消失），则该图中的覆盖区域将移动 1 个整个像素。中心可能不会跨越像素边界，但覆盖区域会。
@Tom Burbeck：您能否更新一下问题：顶点着色器（我对 TexCoordA 演算感兴趣）、分配给 myTextureSampler 制服的纹理的加载以及用于该纹理的采样标志（如果没有使用，请告诉我opengl版本）

标签： c++ opengl terrain heightmap

【解决方案1】：

这看起来就像是亚像素精确纹理映射的副作用。纹理映射实现的问题在于它需要在实际光栅化像素（片段）上插入纹理坐标。当您的相机移动时，从真实位置到整数像素位置的舍入误差会影响纹理映射，这通常是无抖动动画所必需的（否则，随着相机移动，所有纹理都会以看似随机的子像素量跳跃。有一个很棒的 tutorial Paul Nettle 的主题。

您可以尝试通过不采样纹素角而是尝试采样纹素中心来解决此问题（将纹素的一半大小添加到点纹理坐标）。

您可以尝试的另一件事是通过计算光栅化整数坐标（您需要在着色器中自己计算）与实际位置之间的差异来补偿亚像素精确渲染。这足以使采样的纹素更加稳定。

最后，大小很重要。如果您的纹理很大，有限精度纹理坐标的插值误差可能会引入这些类型的伪影。为什么不使用GL_TEXTURE_2D_ARRAY 为每个颜色拼贴单独的图层？您还可以将 S 和 T texcoords 夹在纹理边缘，以更优雅地避免这种情况。

【讨论】：

【解决方案2】：

只是猜测：您的点渲染参数是如何设置的？也许距离衰减 (GL_POINT_DISTANCE_ATTENUATION ) 以及 GL_POINT_SIZE_MIN 和 GL_POINT_SIZE_MAX 会根据相机位置导致不同的片段大小。另一方面，我想我记得当使用顶点着色器时，这些功能被禁用，顶点着色器必须决定大小。我用

做过一次

//point size calculation based on z-value as done by distance attenuation
float psFactor = sqrt( 1.0 / (pointParam[0] + pointParam[1] * camDist + pointParam[2] * camDist * camDist) );
gl_PointSize   = pointParam[3] * psFactor;

其中pointParam 保存三个系数和最小点大小：

uniform vec4 pointParam;   // parameters for point size calculation [a b c min]

您可以在顶点着色器中直接使用gl_PointSize = [value] 设置点大小。

【讨论】：