GLSL片段着色器渲染对象ID

Question

如何将对象的整数ID正确地渲染到整数纹理缓冲区中？

假设我有一个内部格式为GL_LUMINANCE16的texture2D，并将其作为颜色附件附加到我的FBO上。

在渲染对象时，我将一个整数ID传递给着色器，并希望将此ID渲染到我的整数纹理中。

然而，fragmentshader输出的类型是vec4。 我该如何正确地将我的ID转换为四个组件的浮点数，并避免转换不准确，以便最终整数纹理目标中的整数值对应于我想要渲染的整数ID？

- Mat

Answer 1

我认为这里并没有明确的答案。以下是我如何通过2D纹理使其工作的方法：

// First, create a frame buffer:
glGenFramebuffers(1, &fbo);
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fbo);

// Then generate your texture and define an unsigned int array:
glGenTextures(1, &textureid);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureid);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_R32UI, w, h, 0, GL_RED_INTEGER, GL_UNSIGNED_INT, 0);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);

// Attach it to the frame buffer object:
glFramebufferTexture(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT1, textureid, 0);

// Before rendering    
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, fbo);    
GLuint buffers[2] = { GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_COLOR_ATTACHMENT1 }; // this assumes that there is another     texture that is for the render buffer. Color attachment1 is preserved for the element ids.
glDrawBuffers(2, buffers);

// Clear and render here
glFlush(); // Flush after just in case
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);

对于GLSL方面，片段着色器应该具有以下(4.3核心配置代码)：

layout(location = 0) out vec4 colorOut; // The first element in 'buffers' so location 0    
layout(location = 1) out uvec4 elementID; // The second element in 'buffers' so location 1. unsigned int vector as color

// ...
void main()
{
//...

elementID = uvec4( elementid, 0, 0, 0 ); // Write the element id as integer to the red channel.

}

您可以在主机端读取这些值：

unsigned int* ids = new unsigned int[ w*h ];
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureid);
glGetTexImage(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RED_INTEGER, GL_UNSIGNED_INT, ids);

- Gunay Orbay

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我认为被接受的答案有点模糊。经过无数个小时，这实际上挽救了我的一天！谢谢您，先生。 - Cengiz Can

Answer 2

你的问题存在几个问题。

首先，GL_LUMINANCE16 不是一个“整数纹理”。它是一个包含归一化无符号整数值的纹理。它使用整数来表示范围为 [0, 1] 的浮点数。如果你想存储实际的整数，你必须使用实际的 整数图像格式。

其次，你不能将光度纹理渲染出来；它们不是可渲染颜色格式。如果你真的想要渲染到单通道纹理中，你必须创建一个单通道图像格式。所以你需要使用 GL_R16UI，它是一个 16 位单通道无符号整数图像格式，而不是 GL_LUMINANCE16。

现在你已经正确设置了这个，它就变得非常简单了。定义一个 uint 片段着色器输出，并让你的片段着色器将你的 uint 值写入其中。这个 uint 可以来自于顶点着色器或者一个 uniform，无论你想如何做都可以。

显然，您还需要将纹理或渲染缓冲区附加到FBO上，但我相信您已经知道了。

最后一件事情：除非您指的是其中之一，否则不要使用“纹理缓冲区”这个短语，否则会让人感到困惑。

- Nicol Bolas

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听起来不错 - 不过我已经通过将我的...除以GL_LUMINANCE16使其工作了，出于某些原因我可以渲染它 - 也许只是我的显卡支持它？如果我使用整数纹理格式，如何为仅一个渲染目标定义int输出？我在我的着色器中使用了5个颜色附件，前4个将其他东西渲染到浮点纹理中，第5个将渲染objectId。现在它可以工作（使用GL_LUMINANCE16），但也许我只是在使用未定义的行为？我有一个OpenGL 4.2上下文。 - Mat

@Mat：你必须声明输出为“int”才能写入“int”输出。另外，考虑到这个可以工作，我猜测你有一张NVIDIA显卡。 - Nicol Bolas

是的，我有一张NVIDIA显卡。但是如何将单个输出组件声明为int类型？我的片段着色器中的out变量已经声明为out vec4 out_colors[5]。 - Mat

@Mat：为什么你这样做呢？你可以为每个输出指定一个名称，这样你的着色器就能自我记录了。然后你可以使用“layout(location=#)”语法将它们与绘制缓冲索引关联起来。 - Nicol Bolas

Answer 3

我猜你的整数ID是一组基元的标识符；实际上它可以被定义为着色器统一变量：

uniform int vertedObjectId;

渲染完成后，您希望将片段处理存储到一个整数纹理中。请注意，整数纹理应使用整数采样器（isampler2D）进行采样，该采样器返回整数向量（即ivec3）。

此纹理可以附加到帧缓冲对象上（请注意帧缓冲完整性）。帧缓冲附件可以绑定到整数输出变量：

out int fragmentObjectId;

void main() {
    fragmentObjectId = vertedObjectId;
}

你需要一些扩展支持，或者一个高级的OpenGL版本（3.2？）。

- Luca