从片段着色器中读取深度纹理

Question

我有一个深度纹理定义如下：

    //shadow FBO and texture
    depthFBO = new FrameBufferObject().create().bind();
    depthTexture = new Texture2D().create().bind()
            .storage2D(12, GL_DEPTH_COMPONENT32F, 4096, 4096)
            .minFilter(GL_LINEAR)
            .magFilter(GL_LINEAR)
            .compareMode(GL_COMPARE_REF_TO_TEXTURE)
            .compareFunc(GL_LEQUAL);
    depthFBO.texture2D(GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL11.GL_TEXTURE_2D, depthTexture, 0)
            .checkStatus().unbind();
    depthTexture.unbind();

是用Java/LWJGL/自己的小框架写的，但是思路应该很清楚。

然后我在某个时候使用片段着色器来可视化其中的数据（片段的深度）：

#version 430 core

layout(location = 7) uniform int screen_width;
layout(location = 8) uniform int screen_height;

layout(binding = 0) uniform sampler2D shadow_tex;

out vec4 color;

void main(void) {
    vec2 tex_coords = vec2(
        (gl_FragCoord.x - 100) / (screen_width / 5),
        (gl_FragCoord.y - (screen_height - (screen_height / 5) - 100)) / (screen_height / 5)
    );
    float red_channel = texture(shadow_tex, tex_coords).r;
    if (red_channel < 0.999) {
        red_channel = red_channel / 2.0;
    }
    color = vec4(vec3(red_channel), 1.0);
}

我的tex_coords 和shadow_tex 是正确的，但我需要进一步澄清阅读GL_DEPTH_COMPONENT32F 格式的内容。

我想读取深度，我假设它以 4 字节的浮点值存储为 0.0 和 1.0。

所以我在想我可以使用texture 给我的红色通道，但是我看不出深度的差异。除了它不完全是 1.0，而是稍微低一些。如果我不除以 2.0，那么一切都是白色的。

请注意，地板在某些时候是黑色的，但这是由于阴影映射失败，因此我将其可视化 - 但是它暂时设置为使用普通视图 MVP 而不是灯光，以确保深度信息保存正确。

更新：深度值的着色现在可以正常使用以下内容：

#version 430 core

layout(location = 7) uniform int screen_width;
layout(location = 8) uniform int screen_height;

layout(binding = 0) uniform sampler2D shadow_tex;

out vec4 color;

float linearize_depth(float original_depth) {
    float near = 0.1;
    float far = 1000.0;
    return (2.0 * near) / (far + near - original_depth * (far - near));
}

void main(void) {
    //calculate texture coordinates, based on current dimensions and positions of the viewport
    vec2 tex_coords = vec2(
        (gl_FragCoord.x - 100) / (screen_width / 5),
        (gl_FragCoord.y - (screen_height - (screen_height / 5) - 100)) / (screen_height / 5)
    );

    //retrieve depth value from the red channel
    float red_channel = texture(shadow_tex, tex_coords).r;

    //colorize depth value, only if there actually is an object
    if (red_channel < 0.999) {
        red_channel = linearize_depth(red_channel) * 4.0;
    }
    color = vec4(vec3(red_channel), 1.0);
}

我仍然想澄清一下，如果访问红色组件来检索深度值是否正确？

Answer 1

在 GLSL 4.30 中？

  没有。

如果这确实是深度纹理（内部格式 = GL_DEPTH_COMPONENT[...]），则 GLSL 会自动以这种方式对其进行采样：vec4 (r, r, r, 1.0)。根据“深度纹理模式”（已从 GL 3.1 / GLSL 1.30 中删除），旧版本的行为会有所不同。

现在，如果它是您的代码所暗示的具有比较的深度纹理，那么使用sampler2D 对其进行采样应该是未定义的。但是，如果您使用 sampler2DShadow，与所有其他 texture (...) 重载（都返回 vec4）不同，使用 texture (...) 采样将返回 single float。

希望这是您粘贴的 Java 代码中的一个疏忽，因为您的着色器现在应该会产生未定义的结果。