在没有着色器的情况下在OpenGL中渲染深度缓冲区

Question

我有以下C ++ OpenGL代码，它渲染场景中像素的RGB值：

glClearColor(0.1f, 0.1f, 0.1f, 1.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glViewport(0, 0, _windowWidth, _windowHeight);

glEnable(GL_CULL_FACE);
glCullFace(GL_BACK);

glMatrixMode( GL_PROJECTION );
glLoadIdentity();

float aspectRatio = float(_windowWidth) / float(_windowHeight);
gluPerspective(60.0f, aspectRatio, 0.1f, 1000.0f);

glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
_camera.Update();
glLoadMatrixf(_camera.Matrix()[0]);

_scene.Render();

glutSwapBuffers();

但是，我想改为渲染场景的深度缓冲区，即每个像素值都是摄像机前面的z距离。

也就是说，我目前正在获得顶部图像，但我想要底部图像（ 此处的图像）：

我该怎么办呢？ 我不认为我正在使用着色器（我是吗？） - 这里给出的建议似乎表明这可能只适用于着色器。

还有这个代码 ，虽然这看起来像是使用着色器。 修改我的代码以使用着色器有多难？

Answer 1

您可以通过glReadPixels()和GL_DEPTH_COMPONENT将深度缓冲区粘贴到主机内存，并将缓冲区重新上传为GL_LUMINANCE纹理：

#include <GL/glew.h>
#include <GL/glut.h>

#include <vector>
using namespace std;

void display()
{
    int w = glutGet( GLUT_WINDOW_WIDTH );
    int h = glutGet( GLUT_WINDOW_HEIGHT );

    glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT );

    glMatrixMode( GL_PROJECTION );
    glLoadIdentity();
    double ar = w / static_cast< double >( h );
    const float zNear = 0.1;
    const float zFar = 10.0;
    gluPerspective( 60, ar, zNear, zFar );

    glMatrixMode( GL_MODELVIEW );
    glLoadIdentity();
    glTranslatef( 0, 0, -4 );

    static float angle = 0;
    angle += 3;

    glPushMatrix();
    glRotatef( angle, 0.1, 0.5, 0.3 );
    glColor3ub( 255, 0, 0 );
    glutSolidTeapot( 1 );
    glPopMatrix();

    vector< GLfloat > depth( w * h, 0 );
    glReadPixels( 0, 0, w, h, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, &depth[0] ); 

    // linearize depth
    // http://www.geeks3d.com/20091216/geexlab-how-to-visualize-the-depth-buffer-in-glsl/
    for( size_t i = 0; i < depth.size(); ++i )
    {
        depth[i] = ( 2.0 * zNear ) / ( zFar + zNear - depth[i] * ( zFar - zNear ) );
    }

    static GLuint tex = 0;
    if( tex > 0 )
        glDeleteTextures( 1, &tex );
    glGenTextures(1, &tex);
    glBindTexture( GL_TEXTURE_2D, tex);
    glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE );
    glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE );
    glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR );
    glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR );
    glTexImage2D( GL_TEXTURE_2D, 0, GL_LUMINANCE, w, h, 0, GL_LUMINANCE, GL_FLOAT, &depth[0] );

    glMatrixMode( GL_PROJECTION );
    glLoadIdentity();
    glOrtho( 0, w, 0, h, -1, 1 );

    glMatrixMode( GL_MODELVIEW );
    glLoadIdentity();

    glEnable( GL_TEXTURE_2D );
    glColor3ub( 255, 255, 255 );
    glScalef( 0.3, 0.3, 1 );
    glBegin( GL_QUADS );
    glTexCoord2i( 0, 0 );
    glVertex2i( 0, 0 );
    glTexCoord2i( 1, 0 );
    glVertex2i( w, 0 );
    glTexCoord2i( 1, 1 );
    glVertex2i( w, h);
    glTexCoord2i( 0, 1 );
    glVertex2i( 0, h );
    glEnd();
    glDisable( GL_TEXTURE_2D );

    glutSwapBuffers();
}

void timer( int value )
{
    glutPostRedisplay();
    glutTimerFunc( 16, timer, 0 );
}

int main( int argc, char **argv )
{
    glutInit( &argc, argv );
    glutInitDisplayMode( GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_DOUBLE );
    glutInitWindowSize( 600, 600 );
    glutCreateWindow( "GLUT" );
    glewInit();
    glutDisplayFunc( display );
    glutTimerFunc( 0, timer, 0 );
    glEnable( GL_DEPTH_TEST );
    glutMainLoop();
    return 0;
}

往返CPU的速度并不是非常快（特别是对于主机端线性化）。 您可以使用PBO使其成为GPU到GPU的传输，但您将失去线性化。

Answer 2

您可以使用Framebuffer Object（fbo）将深度值渲染为纹理。 然后在第二个渲染过程中在整个视口上绘制四边形并在其上应用深度纹理。

或者你可以编写一个片段着色器，根据它们的深度输出片段颜色，这可以单次渲染。

看这里的一些例子。 你可以找到更多搜索'fbo'。