从 texture() 切换到 texelFetch()答案

【问题标题】：Switching from texture() to texelFetch()从 texture() 切换到 texelFetch()
【发布时间】：2017-08-10 12:07:10
【问题描述】：

目前我使用函数texture(...) 读取一个 3D 纹理，如下所示：

vec3 value = texture(texture_3D, coord).rgb

我现在想做的是：

vec3 value = texelFetch(texture_3D, coord, 0).xyz

但是，我不知道如何转换我的坐标以便它与 texelFetch 一起使用。我的纹理大小为256x256x256

而我目前的坐标计算如下：

vec3 min_box = vec3(-0.5);
vec3 max_box = vec3(0.5);

vec3 coord = worldToVolume(world_pos, min_box, max_box)

vec3 worldToVolume(world_pos, min_box, max_box) {
     return (world_pos - min_box) / (max_box - min_box)
}

有什么想法吗？如果您需要更多信息，请询问，我会提供。

【问题讨论】：

标签： c++ opengl glsl shader fragment-shader

【解决方案1】：

这两个函数在完全不同的参数上执行完全不同的任务。

texture 期望 [0,1] 中的标准化浮点纹理坐标（即 0 为左/下，1 为右/上）并执行正确的环绕（因此坐标不会必须在 [0,1] 中）并根据您设置的任何采样模式进行过滤（因此您不一定获得确切的纹理颜色）。

另一方面，

texelFetch 期望 integer texel 索引在 [0,width-1]（分别为 y 和 z 的高度/深度）并且不执行任何类型的过滤或换行，访问指定 mipmap 级别中指定索引处的确切纹素值。

所以texelFetch(texture_3D, ivec3(coord * vec3(256.0), 0) 应该等同于texture(texture_3D, coord) 带有过滤模式GL_NEAREST 和包装模式GL_CLAMP_TO_EDGE。但是，还要记住，如果坐标正好是 1.0 或在纹素边界上，可能会出现舍入问题，也许 texelFetch(texture_3D, ivec3(coord * vec3(255.0) + vec3(0.5), 0) 在这方面可能更安全。

但是，与简单地使用GL_NEAREST 过滤器保持当前纹理访问相比，仅以这种方式更改它似乎是一种相当无用的方法。如果您已经拥有整数纹理像素坐标并且已经知道纹理大小，则它会更有用。仅以这种方式模拟最近的过滤不会真正为您买任何东西。它基本上是两种概念上不同的方法，一种使用与大小无关的浮点坐标过滤纹理，另一种访问具有整数索引的 3D 数组。这取决于您周围的代码，哪种方法更适合您的用例。

【讨论】：

如果我只是使用 texelFetch 选项而不是 texture()，那么有什么大区别。使用 texelFetch 时，我不必关心是使用 GL_NEAREST 还是 GL_LINEAR？
嗯，如前所述，差别不大。这完全取决于你想做什么以及你得到了什么信息。就这样。如果您的坐标已经是整数并且在适当的范围内，那么texelFetch 是个好主意。如果您已经标准化了浮点纹理坐标并且必须明确知道纹理大小（或使用textureSize 查询），那么这似乎是一个不好的方法。一种方法是您不必关心过滤，另一种方法是您不必关心纹理大小。任何对你来说更方便的东西。

【解决方案2】：

在worldToVolume 之后，您的坐标似乎在 [0, 1] 范围内。由于texelFetch 需要整数纹理坐标而不是归一化纹理坐标，因此必须乘以纹理大小：

vec3 coord = worldToVolume(world_pos, min_box, max_box);
ivec3 texel_fetch_coord = ivec3(coord * vec3(256, 256, 256));

请注意，您可以使用textureSize 方法查询着色器内纹理的大小（以防纹理始终大小不一）。

【讨论】：

准确地说，texelFetch 需要整数纹理坐标。
@Ripi2：你说得对，我更新了答案:)