opengl - 点精灵渲染问题答案

【问题标题】：opengl - point sprites rendering problemopengl - 点精灵渲染问题
【发布时间】：2013-02-07 21:23:03
【问题描述】：

我正在尝试渲染点精灵，但我得到了分数。问题出在哪里？（通过 glUniform3f 改变颜色有效）

顶点着色器：

private static String vertexShader =
"#version 330" + "\n" +
"layout (location = 0) in vec4 position;" + "\n" +
"uniform mat4 pMatrix;" + "\n" +
"uniform mat4 mMatrix;" + "\n" +
"void main()" + "\n" +
"{" + "\n" +
"gl_Position = pMatrix * mMatrix * position;" + "\n" +
"}";

片段着色器：

private static String fragmentShader =
"#version 330" + "\n" +
"out vec4 vFragColor;" + "\n" +
"uniform vec3 Color;" + "\n" +
"uniform vec3 lightDir;" + "\n" +
"void main()" + "\n" +
"{" + "\n" +
"vec3 N;" + "\n" +
"N.xy = gl_PointCoord* 2.0 - vec2(1.0);" + "\n" +    
"float mag = dot(N.xy, N.xy);" + "\n" +
"if (mag > 1.0) discard;" + "\n" +   
"N.z = sqrt(1.0-mag);" + "\n" +
"float diffuse = max(0.0, dot(lightDir, N));" + "\n" +
"vFragColor = vec4(Color,1) * diffuse;" + "\n" +
"}";

渲染：

gl.glUseProgram(shaderProgramID);
gl.glUniformMatrix4fv(projectionMatrixUniform, 1, false, projectionMatrix, 0);
gl.glUniformMatrix4fv(modelViewMatrixUniform, 1, false, modelViewMatrix, 0);
gl.glUniform3f(colorUniform, 1.0f, 0.0f, 0.0f);
gl.glUniform3f(lightDirUniform, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
gl.glBindBuffer(GL3.GL_ARRAY_BUFFER, vbo[0]);
gl.glEnableVertexAttribArray(0);
gl.glVertexAttribPointer(0, 4, GL3.GL_FLOAT, false, 0, 0);
gl.glDrawArrays(GL3.GL_POINTS, 0, n_particles);
gl.glDisableVertexAttribArray(0);
gl.glUseProgram(0);

【问题讨论】：

我没有看到启用点精灵或设置相应参数的代码。我也不确定它们是否已经被弃用（如果你有核心上下文可能是个问题）。
已解决。我只是忘了设置 glPointSize （默认值 spheres 看起来像点）。如果在 OpenGL 3.3 及更高版本中不推荐使用点精灵，实现类似效果的最佳方法是什么？我需要一种可以用来渲染粒子引擎的有效方法。
点精灵没有从 3.3 核心中移除。但一般来说，您不应该使用点精灵，因为它们的某些行为，特别是在裁剪周围，是有问题的。在 NVIDIA 硬件上，它们遵循您所期望的规则。在 AMD 硬件上，它们遵循规范规定的规则：它们被剪裁在点的中心。所以如果中心不在屏幕上，整个点就会消失，即使它的一部分应该是可见的。
当我尝试创建一些碰撞检测等时，使用 glPointSize 毫无意义。当我翻译点精灵时，缩放也有问题。也许我应该在顶点着色器中使用一些变量，它们代表球体的半径、距离和一些比例因子。有什么想法吗？
@Lynx 如果你真的想使用点精灵，在顶点着色器中计算点大小可能是个好主意，让它依赖于对象空间而不是屏幕空间，这样远距离精灵比附近的小。

标签： opengl glsl opengl-3

【解决方案1】：

您为什么不简单地使用几何着色器来实现呢？您只需将转换后的顶点位置传递给几何着色器，然后让几何着色器围绕该点输出四个顶点，您就完成了。它更加灵活和稳定。

示例：

顶点着色器：

void main()
{
  gl_TexCoord[0] = gl_MultiTexCoord0;

  // Output vertex position
  gl_Position = gl_ModelViewMatrix * gl_Vertex;
}

几何着色器：

#extension GL_EXT_geometry_shader4 : enable

uniform float particle_size;

void main()
{
    float halfsize = particle_size * 0.5;

    gl_TexCoord[0] = gl_TexCoordIn[0][0];
    gl_FrontColor = gl_FrontColorIn[0];

     // Vertex 4
    gl_TexCoord[0].st = vec2(1.0,1.0);
    gl_Position = gl_PositionIn[0];
    gl_Position = gl_ProjectionMatrix  * gl_Position;
    gl_Position.xy += vec2(halfsize, halfsize);
    EmitVertex();

    // Vertex 3
    gl_TexCoord[0].st = vec2(1.0,-1.0);
    gl_Position = gl_PositionIn[0];
    gl_Position = gl_ProjectionMatrix  * gl_Position;
    gl_Position.xy += vec2(halfsize, -halfsize);
    EmitVertex();

    // Vertex 2
    gl_TexCoord[0].st = vec2(-1.0,1.0);
    gl_Position = gl_PositionIn[0];
    gl_Position = gl_ProjectionMatrix  * gl_Position;
    gl_Position.xy += vec2(-halfsize, halfsize);
    EmitVertex();

    // Vertex 1
    gl_TexCoord[0].st = vec2(-1.0,-1.0);
    gl_Position = gl_PositionIn[0];
    gl_Position = gl_ProjectionMatrix  * gl_Position;
    gl_Position.xy += vec2(-halfsize, -halfsize);
    EmitVertex();



    EndPrimitive();
}

【讨论】：

实际上我认为您可以简单地将顶点位置与顶点着色器中的 gl_ModelViewProjectionMatrix 相乘，而不是在顶点和几何着色器中单独进行...我没有测试代码，但它仅作为示例。