使用 2D 纹理在 OpenGL 中进行体积渲染

Question

为什么我们必须根据相机的视角来对齐不同方向的纹理？不应该一样吗？（如果我启用了深度测试）

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编辑 1：

我用自己的程序测试了一下。

这是我的渲染函数代码。

        if (position.z >= 0) pz = true;
        else pz = false;

        if (lz != pz) {
            slice.clear();
            printf("Changed !!! :: %s", (pz?"Positive Z":"Negative Z") );
            if (pz) {
                for (float i = 0; i < count; ++i) {
                    slice.push_back( glm::vec2( -SIZE/2 + SIZE * i / (count-1), i ) );
                }
                lz = pz;
            } else {
                for (float i = count-1; i >= 0; --i) {
                    slice.push_back( glm::vec2( -SIZE/2 + SIZE * i / (count-1), i ) );
                }
                lz = pz;
            }
            glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, ibo);
            glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, slice.size()* 2 *sizeof(float), &slice[0], GL_STATIC_DRAW);
        }

        glUseProgram(programID);
        glBindVertexArray(vao);
        glUniformMatrix4fv(MatrixID, 1, GL_FALSE, &mvp[0][0]);
        glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
        glEnableVertexAttribArray(0);
        glEnableVertexAttribArray(1);
        glEnableVertexAttribArray(2);
        glDrawArraysInstanced(GL_TRIANGLES, 0, 6, slice.size());
        glDisableVertexAttribArray(0);
        glDisableVertexAttribArray(1);
        glDisableVertexAttribArray(2);
        glBindVertexArray(0);

向量“切片”包含 2 个浮点数（z 位置和切片的 id）。每个实例都是唯一的。如果没有这个“if (lz != pz) ...”子句，我只能在 +ve Z 方向看到模型。

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编辑 2：

这是一种观点。

但是当我的相机移动到 z=0 附近时，部分纹理就看不到了。 我试图关闭深度测试，然后我看到了背面的纹理。为什么前面的纹理消失了？

1. 启用深度测试
2. 禁用背面剔除
3. 启用 alpha 测试

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编辑 3：

我将“if (lz != pz) ...”子句更改为以下代码，现在一切正常。但我还是不明白为什么。

        slice.clear();
        for (float i = 0; i < count; ++i) { // position is a vector representing the location of the camera
            if (-SIZE/2 + SIZE * i / (count-1) >= position.z) break;
            slice.push_back( glm::vec2( -SIZE/2 + SIZE * i / (count-1), i ) );
        }

        for (float i = count-1; i >= 0; --i) {
            if (-SIZE/2 + SIZE * i / (count-1) < position.z) break;
            slice.push_back( glm::vec2( -SIZE/2 + SIZE * i / (count-1), i ) );
        }

虽然它看起来并不吸引人，但它按预期工作。对于每一帧，我根据相机的位置对切片进行排序。

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编辑 4：

我的 alpha 测试代码

glEnable (GL_ALPHA_TEST);
glAlphaFunc(GL_GREATER, 0.1);

这两行在 init() 函数中。

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Answer 1

基本上我在这里看到两个问题：

为什么要选择离相机方向最近的轴？

因为否则切片可能不会填满卷的整个屏幕区域。想象一下，您渲染切片平行于 XY 平面，但相机沿 X 轴看，即“从侧面”。然后你会看到切片之间的间隙。像这样：

为什么要从前渲染？

这并不总是必要的。原则上，如果您启用 alpha-test 和 depth-test，那么您可以按任何顺序进行渲染。然而，体积渲染通常假设支持部分透明的数据，在这种情况下，为了使通常的 alpha 混合方程起作用，几何图形必须从前渲染。