可视化使用行进立方体生成的等值面答案

【问题标题】：Visualizing an isosurface generated with marching cubes可视化使用行进立方体生成的等值面
【发布时间】：2016-11-07 19:15:33
【问题描述】：

我目前正在使用 OpenGL（更具体地说是通过 VisPy 绑定）来进行一些科学数据可视化。我有一个体积数据集，我想可视化其中存在的一些等值面。我使用 Python 的 skimage.measure 库中的内置行进立方体算法生成等值面。

所以，我有一组顶点，我有一组索引，它们将网格的三角剖分定义为skimage.measure.marching_cubes 的输出。这些可以直接转换为VertexBuffer和IndexBuffer对象进行渲染。但是将纹理应用于等值面的正确方法是什么？我不需要做任何花哨的事情，基本上只是一些颜色，这样可以更清楚地看到它。

基本上，这是我的困惑点。顶点坐标在框[0,2] x [0,2] x [0, 1] 上定义，因为我的体积在x 和y 中是z 中的两倍。如果我的理解是正确的，纹理坐标总是在[0,1] x [0,1] x [0, 1] 立方体上定义。我一直在尝试生成一个简单的体积纹理，通过将x 和y 分量除以二来将顶点坐标转换为纹理坐标，然后将体积纹理中的这些坐标用作texcoord。但这不起作用（请参阅附图）。这是一些代码：

顶点着色器：

uniform mat4 u_model;
uniform mat4 u_view;
uniform mat4 u_projection;
attribute vec3 a_position;
attribute vec3 a_texcoord;
varying vec3 v_texcoord;
void main() {
    gl_Position = u_projection * u_view * u_model * vec4(a_position, 1.0);
    v_texcoord  = a_texcoord;
}

片段着色器：

uniform sampler3D u_texture;
varying vec3 v_texcoord;
void main() {
    float r = texture3D(u_texture, v_texcoord).r;
    float g = texture3D(u_texture, v_texcoord).g;
    float b = texture3D(u_texture, v_texcoord).b;
    gl_FragColor = vec4(r, g, b, 1);
}

3D 纹理当前设置如下。请注意，这种纹理不应该意味着那么多；我只是想在各个方向上放置一个渐变并使用设置，以便我可以看到输出的差异。更改此纹理对我看到的内容没有影响。

D, H, W = 64, 128, 128
texture_arr = np.ones((W, H, D, 4)).astype(np.float32)
texture_arr[...] *= np.linspace(0, 1, W)[:, np.newaxis, np.newaxis, np.newaxis]
texture_arr[...] *= np.linspace(0, 1, H)[np.newaxis, :, np.newaxis, np.newaxis]
texture_arr[...] *= np.linspace(0, 1, D)[np.newaxis, np.newaxis, :, np.newaxis]

VertexBuffer 和 IndexBuffer 与行进立方体算法的输出完全相同。如上所述，texcoord 只是将x 和y 坐标除以二的顶点坐标。

这是我看到的屏幕截图，它具有正确的等值面形状，但纹理非常错误。

【问题讨论】：

标签： opengl marching-cubes vispy

【解决方案1】：

gl_FragColor 自 OpenGL 3.0 以来已被弃用，您使用的是旧版本还是新版本的 OpenGL？也许你可以试试这个片段着色器。

uniform sampler3D u_texture;
varying vec3 v_texcoord;
out vec4 FragColor;    
void main() 
{
    FragColor = vec4(texture(u_texture, v_texcoord), 1);
}

【讨论】：