为什么不能从我的光照着色器访问 G-Buffer？答案

【问题标题】：Why can't access the G-Buffer from my lighting shader?为什么不能从我的光照着色器访问 G-Buffer？
【发布时间】：2013-06-19 10:05:44
【问题描述】：

我在我的引擎中实现了一个新的渲染管道，现在渲染已损坏。当我直接将 G-Buffer 的纹理绘制到屏幕上时，它会正确显示。所以G-Buffer很好。但不知何故，照明通过会带来麻烦。即使我不使用生成的纹理，而是尝试在光照通过后从 G-Buffer 显示反照率，它也会显示为纯灰色。

我无法解释这种行为，奇怪的是在任何时候都没有 OpenGL 错误。

顶点着色器绘制全屏四边形。

#version 330

in vec4 vertex;

out vec2 coord;

void main()
{
    coord = vertex.xy;
    gl_Position = vertex * 2.0 - 1.0;
}

用于照明的片段着色器。

#version 330

in vec2 coord;
out vec3 image;

uniform int type = 0;
uniform sampler2D positions;
uniform sampler2D normals;
uniform vec3 light;
uniform vec3 color;
uniform float radius;
uniform float intensity = 1.0;

void main()
{
    if(type == 0) // directional light
    {
        vec3 normal = texture2D(normals, coord).xyz;
        float fraction = max(dot(normalize(light), normal) / 2.0 + 0.5, 0);
        image = intensity * color * fraction;
    }
    else if(type == 1) // point light
    {
        vec3 pixel = texture2D(positions, coord).xyz;
        vec3 normal = texture2D(normals, coord).xyz;
        float dist = max(distance(pixel, light), 1);
        float magnitude = 1 / pow(dist / radius + 1, 2);
        float cutoff = 0.4;
        float attenuation = clamp((magnitude - cutoff) / (1 - cutoff), 0, 1);
        float fraction = clamp(dot(normalize(light - pixel), normal), -1, 1);
        image = intensity * color * attenuation * max(fraction, 0.2);
    }
}

照明通道的目标和采样器。纹理 ID 分别映射到附件着色器位置。

unordered_map<GLenum, GLuint> targets;
targets.insert(make_pair(GL_COLOR_ATTACHMENT2, ...)); // light
targets.insert(make_pair(GL_DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT, ...)); // depth and stencil

unordered_map<string, GLuint> samplers; 
samplers.insert(make_pair("positions", ...)); // positions from G-Buffer
samplers.insert(make_pair("normals", ...)); // normals from G-Buffer

光照通道的绘制函数。

void DrawLights(unordered_map<string, GLuint> Samplers, GLuint Program)
{
    auto lis = Entity->Get<Light>();

    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    glEnable(GL_BLEND);
    glBlendFunc(GL_ONE, GL_ONE);

    glUseProgram(Program);
    int n = 0; for(auto i : Samplers)
    {
        glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + n);
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, i.second);
        glUniform1i(glGetUniformLocation(Program, i.first.c_str()), n);
        n++;
    }

    mat4 view = Entity->Get<Camera>(*Global->Get<unsigned int>("camera"))->View;

    for(auto i : lis)
    {
        int type = i.second->Type == Light::DIRECTIONAL ? 0 : 1;
        vec3 pos = vec3(view * vec4(Entity->Get<Form>(i.first)->Position(), !type ? 0 : 1));
        glUniform1i(glGetUniformLocation(Program, "type"),      type);
        glUniform3f(glGetUniformLocation(Program, "light"),     pos.x, pos.y, pos.z);
        glUniform3f(glGetUniformLocation(Program, "color"),     i.second->Color.x, i.second->Color.y, i.second->Color.z);
        glUniform1f(glGetUniformLocation(Program, "radius"),    i.second->Radius);
        glUniform1f(glGetUniformLocation(Program, "intensity"), i.second->Intensity);

        glBegin(GL_QUADS);
            glVertex2i(0, 0);
            glVertex2i(1, 0);
            glVertex2i(1, 1);
            glVertex2i(0, 1);
        glEnd();
    }

    glDisable(GL_BLEND);
    glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
}

【问题讨论】：

您在此处调用glDrawBuffers，那么您如何知道要渲染到哪个附件？为您的片段着色器发布输出部分。另外，纹理附件的确切内部格式、格式和类型是什么？
片段着色器使用layout(location = 0)等写入附加到GL_COLOR_ATTACHMENT0等的目标。对于 G-Buffer 通道，有 GL_RGB16F GL_RGB GL_FLOAT 类型的三个纹理和 GL_DEPTH24_STENCIL8 GL_DEPTH_STENCIL GL_UNSIGNED_INT_24_8 类型之一。我可以说深度和模板工作，但不是其他三个目标。根据glGetFramebufferAttachmentParameteriv，所有目标都正确附加。
好吧，鉴于写入 G-Buffer 的是着色器，我想可能需要发布它们以获得更多信息。
@danijar “片段着色器使用layout(location = 0)等写入附加到GL_COLOR_ATTACHMENT0等的目标。” - 这不太正确尽管。 location 指定要写入的绘图缓冲区（因此location=0 将是数组中提供给glDrawBuffers 的第一个附件）并且如果您的目标不包含GL_COLOR_ATTACHMENTi 连续没有间隙，那么这两件事就赢了不一样。也许这就是你的错误的原因？
如何检查反照率和法线纹理是否为零？您是否有可能正在对尚未生成的 mipmap 级别进行采样？

标签： c++ opengl rendering framebuffer

【解决方案1】：

我发现了错误，这是一个愚蠢的错误。旧的渲染管道在调用该通道的绘制函数之前绑定了正确的帧缓冲区。但是新的没有，所以每个绘图函数都必须自己做。所以我想更新所有的draw函数，但是我错过了lighting pass的draw函数。

因此，G-Buffer 的帧缓冲区仍然被绑定，并且光照通道改变了它的目标。

感谢你们，因为我还没有发布完整的管道系统，所以您没有发现该错误。

【讨论】：