在 CPU 上模拟 OpenGL 纹理映射以进行重投影答案

【问题标题】：Mimic OpenGL texture mapping on CPU for reprojection在 CPU 上模拟 OpenGL 纹理映射以进行重投影
【发布时间】：2015-04-05 01:12:58
【问题描述】：

我正在尝试使用 UV gBuffer 对纹理重投影进行编码（这是一个纹理，其中包含在该像素处映射所需的 UV 值）

我觉得看这张图应该很容易理解（我不能附上，因为声誉太低了）： http://www.andvfx.com/wp-content/uploads/2012/12/3-objectes.jpg

第一个图像（黑色/黄色/红色/绿色）是 UV gBuffer，它代表 uv 值，第二个是漫反射通道，第三个是期望的结果。

在 OpenGL 上实现这一点非常简单。

绘制一个简单的矩形并将此伪代码用作分段着色器：

float2 newUV=texture(UVgbufferTex,gl_TexCoord[0]).xy; float3 finalcolor=texture(DIFFgbufferTex,newUV);

return float4(finalcolor,0);

OpenGL 负责选择 mipmap 级别、各向异性过滤等，同时如果我在常规 CPU 进程中进行此操作，我会得到一个用于 finalcolor 的像素，所以我的结果很清晰。

这里有什么建议吗？我想知道手动计算一种mipmap并通过检查连续像素来选择级别，但不确定这是否是正确的方法，我也怀疑如何处理它，因为它可能在水平方向上快速变化但在垂直方向上变慢或反之亦然。

事实上，我不知道这是如何在 OpenGL/DirectX 内部计算的，因为我使用这种代码很长时间，但从未考虑过内部结构。

【问题讨论】：

【解决方案1】：

你在正确的轨道上。

要选择 mipmap 级别或应用各向异性过滤，您需要一个渐变。该梯度在 GL（在片段着色器中）中很自然，因为它是在光栅化之后为所有插值变量计算的。如果您尝试在顶点着色器中使用 mipmap 过滤对纹理进行采样，这一切都会变得非常明显。

ρ = max (((du/dx)² + (dv/dx)²)^¹/₂ , ((du/dy)² + (dv/dy)²)^¹/₂)

λ = log₂ ρ

【讨论】：

这在extension specification 中解释了显式 LOD 纹理提取。虽然没有说明如果将 lambda 除以 2 可以消除平方根。
谢谢！只是另一个小问题。 dx 是常规缓冲区的变化，而 du 是 uv 的变化，对吗？所以 dx 应该是 1.0/imagesize.x 的常数，对吧？从来没有做过这样的事情，而且比我预期的要难
@FrankEscobar：这些是偏导数，所以du/dx 是u 相对于x 的变化。在 GL 中，这很容易为每个片段计算出来。它使用 2x2 像素邻域（GPU 一次绘制 4 个像素），然后计算某个变量在 X 或 Y 方向（在屏幕空间中）的变化。它有函数dFdx (...) 和dFdy (...) 可以为你做这件事，你可能会从阅读这个related answer 中受益。
由于dFdx (...) 和dFdy (...) 是通过使用相邻像素计算变量在X 或Y 方向上的变化来实现的，这意味着dx 将是一个常数1 像素，正如您所描述的那样。

【解决方案2】：

重新投影后根据屏幕上的大小选择纹理。发出三角形后，检查光栅化大小并选择适当的 mipmap。

至于过滤，手动实现双线性过滤并不难。

【讨论】：