在片段着色器中访问 3D 数组

Question

我正在尝试通过使用 PyOpenGL 的 Python 程序向片段着色器提供对标量数据的 3 维数组的访问。

在片段着色器中，我声明了一个 3d 采样器制服

uniform sampler3D vol;

在 Python 程序中，我有以下代码来设置标量 3d 纹理

vol = numpy.random.rand(3, 3, 3).astype(np.float32)
texture = glGenTextures(1)
glUniform1i(glGetUniformLocation(program, "vol"), 0)
glActiveTexture(GL_TEXTURE0 + 0)
glBindTexture(GL_TEXTURE_3D, texture)
glTexImage3D(GL_TEXTURE_3D, 0, GL_RED, 3, 3, 3, 0, GL_RED, GL_FLOAT, vol)
glEnable(GL_TEXTURE_3D)

但是，无论我从采样器的哪个位置获取值，例如

color = texture(vol, vec3(0, 0, 0));

看来我总是得到黑色 (0, 0, 0)。

我做错了什么？

我知道我的片段着色器的基本设置是有效的，即如果我写 color = vec3(1, 0, 0) 我会得到红色像素。

我也知道没有 OpenGL 错误，因为我在运行程序时使用了 glutInit() 处理的选项 -glerror，这导致 OpenGL 错误被转换为 Python 异常。

Answer 1

那是因为您的GL_RED 纹理格式被钳制 到<0,1> 范围内！！！

要进行补救，您需要使用非钳位纹理格式或禁用钳位...这里的示例适用于我的 GL 实现：

• GPU ray casting (single pass) with 3d textures in spherical coordinates
• GLSL back raytrace through 3D volume

从这两种格式中提取的格式：

glTexImage3D(GL_TEXTURE_3D, 0, GL_R16F, xs,ys,zs, 0, GL_RED, GL_FLOAT, dat);

glTexImage3D(GL_TEXTURE_3D, 0, GL_RGBA8, size, size, size, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, pdata);

对于标量数据，我会使用第一个选项。还有更多格式没有被限制，你试试看吧……

我从未使用过禁用钳位功能，但在研究类似问题时在某处看到此代码（不确定是否有效）：

glClampColorARB(GL_CLAMP_VERTEX_COLOR_ARB, GL_FALSE);
glClampColorARB(GL_CLAMP_READ_COLOR_ARB, GL_FALSE);
glClampColorARB(GL_CLAMP_FRAGMENT_COLOR_ARB, GL_FALSE);

理论上你可以使用任何纹理格式...

为了验证你可以使用这个：

• GLSL debug prints

我也没有看到纹理集的任何参数。我希望是这样的：

glBindTexture(GL_TEXTURE_3D,txrvol);
glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 4);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_3D, GL_TEXTURE_WRAP_S,GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_3D, GL_TEXTURE_WRAP_T,GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_3D, GL_TEXTURE_WRAP_R,GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_3D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_3D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST);
glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE,GL_MODULATE);

为了避免插值弄乱您的非精确纹理坐标的数据...

Answer 2

我发现了问题：显然 GL_TEXTURE_3D 默认为 mipmapped，我只提供了级别 0，并且（我不清楚）另一个级别被选中。问题由glTexParameteri(GL_TEXTURE_3D, GL_TEXTURE_MAX_LEVEL, 0)解决。