最近、openGl レンダーをクリーンアップしようとしています。私はしばらくの間これらのアーティファクトを持っていましたが、あまり気にしたことはありませんでした。スクリーンショットは次のとおりです。
少し調べても何が悪いのかわかりませんでした。OSX で OpenGl を使用していますが、他のシステムでも試してみましたが、同じアーティファクトが発生します。
6666 次
2 に答える
8
あなたが体験するのは、チャネル色空間あたり 8 ビットの限られたダイナミック レンジです。単純なグレースケール グラディエント、つまりチャネルごとに 8 ビットのフレーム バッファの R=B=G は、2^8 = 256 の異なる値しか持てません。広い領域で (写真のように) 同様の値の間で遷移すると、ダイナミック レンジのバンディングが低くなります。
これを克服する唯一の方法は、より多くのビット数で勾配を計算することです。低ダイナミック レンジの画面に画像を表示する目的で、ディザリングを使用できます。
于 2013-04-15T00:35:59.463 に答える
3
datenwolfで説明されているように、問題はサブピクセル値を 8 ビット範囲に丸めることでありGL_DITHER、ほとんどの OpenGL 実装ではノーオペレーション実装です。これを軽減するために、後処理ステップとしてディザリングを行うことができます (別のオプションは、関連するプリミティブごとにフラグメント シェーダーで直接行うことです)。ただし、これを可能にするには、OpenGL の実装にいくつかの要件があることに注意してください。
高精度のテクスチャ内部フォーマットをサポートします: 結果として得られる色の特別な精度にアクセスする必要があります。精度が高いほど、スムーズにレンダリングできる色のバリエーションが細かくなります。オプションは次のとおりです。
浮動小数点テクスチャ (
GL_ARB_texture_floatまたは OpenGL 3.0+ が必要) 同様RGBA32F、RGBA16FまたはR11F_G11F_B10FRGB10_A2またはのような8ビット整数フォーマットより広いRGBA16
FBO (
GL_ARB_framebuffer_object): 後処理を行いたい。NPOT テクスチャ: ほとんどの画面の次元は 2 のべき乗ではありません。ウィンドウモードではさらに重要です。
GLSL: シェーダーを使いたい。別のオプションは
GL_ARB_fragment_program.高精度のフレームバッファ構成の適切なサポート。のような統合テクスチャ フォーマットを選択
RGBA16した場合、暗黙のうちに eg に置き換えられる場合があります(可能な内部フォーマットRGBA8の仕様を参照してください)。TexImage2D
以上のことをすべて述べた上で、上記の機能 (および結果を確認するための浮動小数点テクスチャ) を使用したデモを示します。これにより、ディザなしで照らされた灰色の立方体とディザリングされた立方体を比較できます。デフォルトでは、実際には 8bpp ではなく 6bpp であるため、独自のディザリングを行うモニターでは悪い結果になることに注意してください。6bpp モニターのMONITOR_6_BPP場合、このコードをコンパイルするときに定義します。
// Dithering shader implementation inspired by (and completely reworked):
// http://www.anisopteragames.com/how-to-fix-color-banding-with-dithering/
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <sys/time.h>
#include <GL/glew.h>
#include <GL/glut.h>
GLboolean animating=GL_TRUE, dithering=GL_FALSE;
GLuint ditherProgram=0;
GLuint ditherShader=0;
GLuint frameTexture=0,bayerMatrixTexture=0;
GLuint frameFramebuffer=0, depthRenderBuffer=0;
void initDitheringShader()
{
ditherProgram=glCreateProgram();
ditherShader=glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
const char* src=
"uniform sampler2D frame, bayerMatrix;\n"
"void main()\n"
"{\n"
" vec4 color=texture2D(frame,gl_TexCoord[0].xy);\n"
" float bayer=texture2D(bayerMatrix,gl_FragCoord.xy/8.).r*(255./64.); // scaled to [0..1]\n"
#ifdef MONITOR_6_BPP // use this for 6 bit per subpixel monitors
" const float rgbByteMax=63.;\n"
#else
" const float rgbByteMax=255.;\n"
#endif
" vec4 rgba=rgbByteMax*color;\n"
" vec4 head=floor(rgba);\n"
" vec4 tail=rgba-head;\n"
" color=head+step(bayer,tail);\n"
" gl_FragColor=color/rgbByteMax;\n"
"}\n"
;
const GLint length=strlen(src);
glShaderSource(ditherShader,1,&src,&length);
glCompileShader(ditherShader);
GLint status;
glGetShaderiv(ditherShader,GL_COMPILE_STATUS,&status);
if(!status)
{
fprintf(stderr,"Failed to compile shader\n");
exit(2);
}
glAttachShader(ditherProgram,ditherShader);
glLinkProgram(ditherProgram);
glGetProgramiv(ditherProgram,GL_LINK_STATUS,&status);
if(!status)
{
fprintf(stderr,"Failed to link shading program\n");
exit(3);
}
static const char bayerPattern[] = {
0, 32, 8, 40, 2, 34, 10, 42, /* 8x8 Bayer ordered dithering */
48, 16, 56, 24, 50, 18, 58, 26, /* pattern. Each input pixel */
12, 44, 4, 36, 14, 46, 6, 38, /* is scaled to the 0..63 range */
60, 28, 52, 20, 62, 30, 54, 22, /* before looking in this table */
3, 35, 11, 43, 1, 33, 9, 41, /* to determine the action. */
51, 19, 59, 27, 49, 17, 57, 25,
15, 47, 7, 39, 13, 45, 5, 37,
63, 31, 55, 23, 61, 29, 53, 21,};
glGenTextures(1,&bayerMatrixTexture);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,bayerMatrixTexture);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_REPEAT);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_LUMINANCE, 8,8, 0,GL_LUMINANCE, GL_UNSIGNED_BYTE, bayerPattern);
}
void initLightAndMaterial()
{
const GLfloat ambient[4]={0.5,0.5,0.5,1};
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT_AND_DIFFUSE, ambient);
const GLfloat emission[4]={0.2,0.2,0.2,1};
glMaterialfv(GL_FRONT, GL_EMISSION, emission);
const GLfloat diffuseColor[4]={1,1,1,1};
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_DIFFUSE, diffuseColor);
const GLfloat position[4]={2,0,-2,1};
glLightfv(GL_LIGHT0, GL_POSITION, position);
glShadeModel(GL_SMOOTH);
glEnable(GL_LIGHT0);
const GLfloat globalAmbient[4]={0,0,0,1};
glLightModelfv(GL_LIGHT_MODEL_AMBIENT,globalAmbient);
}
void checkRequirements()
{
if(!GL_ARB_texture_float)
{
fputs("Float textures are not supported, this demo relies on them\n",stderr);
exit(1);
}
if(!GL_ARB_framebuffer_object)
{
fputs("FBO is not supported, no good way to do postprocessing\n",stderr);
exit(1);
}
/* We need OpenGL 2.0+ for GLSL and NPOT textures.
* Extension interface fot GL_ARB_shader_objects is too
* different from core so not trying to use it.
*/
if(!GLEW_VERSION_2_0)
{
fprintf(stderr,"Need OpenGL>=2.0 for GLSL and NPOT textures\n");
exit(1);
}
}
GLboolean init()
{
checkRequirements();
initLightAndMaterial();
initDitheringShader();
return 1;
}
unsigned getTime()
{
struct timeval tv;
gettimeofday(&tv,NULL);
return tv.tv_usec/1000+tv.tv_sec*1000;
}
void renderScene()
{
glClearColor(0,0,0,1);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
static unsigned oldTime;
if(!oldTime) oldTime=getTime();
const unsigned curTime=getTime();
if(animating)
{
static double angle=0;
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glLoadIdentity();
angle += (curTime-oldTime)%13500 * 360 / 13500.;
glRotatef(angle,1,0,0);
glRotatef(angle,0,1,0);
}
oldTime=curTime;
typedef struct CubeVertex
{
GLfloat x, y, z;
GLfloat nx, ny, nz;
GLfloat u, v;
} CubeVertex;
static const CubeVertex vertices[] =
{
// x y z nx ny nz u v
{ 1,-1,-1, 0, 0,-1, 0,1},
{ 1, 1,-1, 0, 0,-1, 0,0},
{-1, 1,-1, 0, 0,-1, 1,0},
{-1,-1,-1, 0, 0,-1, 1,1},
{-1,-1,-1, -1, 0, 0, 0,1},
{-1, 1,-1, -1, 0, 0, 0,0},
{-1, 1, 1, -1, 0, 0, 1,0},
{-1,-1, 1, -1, 0, 0, 1,1},
{-1,-1, 1, 0, 0, 1, 0,1},
{-1, 1, 1, 0, 0, 1, 0,0},
{ 1, 1, 1, 0, 0, 1, 1,0},
{ 1,-1, 1, 0, 0, 1, 1,1},
{ 1,-1, 1, 1, 0, 0, 0,1},
{ 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0,0},
{ 1, 1,-1, 1, 0, 0, 1,0},
{ 1,-1,-1, 1, 0, 0, 1,1},
{ 1,-1,-1, 0,-1, 0, 0,1},
{-1,-1,-1, 0,-1, 0, 0,0},
{-1,-1, 1, 0,-1, 0, 1,0},
{ 1,-1, 1, 0,-1, 0, 1,1},
{ 1, 1, 1, 0, 1, 0, 0,1},
{-1, 1, 1, 0, 1, 0, 0,0},
{-1, 1,-1, 0, 1, 0, 1,0},
{ 1, 1,-1, 0, 1, 0, 1,1},
};
const GLushort indices[]=
{
0, 1, 2, 2, 3, 0,
4, 5, 6, 6, 7, 4,
8, 9,10, 10,11, 8,
12,13,14, 14,15,12,
16,17,18, 18,19,16,
20,21,22, 22,23,20,
};
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
glFrontFace(GL_CW);
glEnable(GL_CULL_FACE);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glEnable(GL_LIGHTING);
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, sizeof(CubeVertex), vertices);
glNormalPointer(GL_FLOAT, sizeof(CubeVertex), (char*)vertices+3*sizeof(GLfloat));
glDrawElements(GL_TRIANGLES, sizeof indices/sizeof*indices, GL_UNSIGNED_SHORT, indices);
glDisable(GL_LIGHTING);
glDisable(GL_DEPTH_TEST);
glDisable(GL_CULL_FACE);
glFrontFace(GL_CW);
glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
}
void blitFBToScreen()
{
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,frameTexture);
if(dithering)
{
const GLint frameLoc=glGetUniformLocation(ditherProgram,"frame");
if(frameLoc==-1)
fprintf(stderr,"Failed to get location of frame uniform\n");
glUseProgram(ditherProgram);
glUniform1i(frameLoc,0);
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,bayerMatrixTexture);
const GLint bayerMatrixLoc=glGetUniformLocation(ditherProgram,"bayerMatrix");
if(bayerMatrixLoc==-1)
fprintf(stderr,"Failed to get location of Bayer matrix uniform\n");
glUniform1i(bayerMatrixLoc,1);
}
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glPushMatrix();
glLoadIdentity();
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glPushMatrix();
glLoadIdentity();
glOrtho(0,1,0,1,-1,1);
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,frameTexture);
glEnable(GL_TEXTURE_2D);
glBegin(GL_QUADS);
glTexCoord2f(0,0);
glVertex2f(0,0);
glTexCoord2f(0,1);
glVertex2f(0,1);
glTexCoord2f(1,1);
glVertex2f(1,1);
glTexCoord2f(1,0);
glVertex2f(1,0);
glEnd();
glDisable(GL_TEXTURE_2D);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,0);
glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
glPopMatrix();
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glPopMatrix();
glUseProgram(0);
}
void display()
{
static GLboolean inited;
if(!inited) inited=init();
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER,frameFramebuffer);
renderScene();
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER,0);
blitFBToScreen();
glutSwapBuffers();
glutPostRedisplay();
}
void reshape(int width, int height)
{
glViewport(0, 0, width, height);
glMatrixMode(GL_PROJECTION);
glLoadIdentity();
const float aspect=(float)width/height;
gluPerspective(180./4, aspect, 1, 100);
if(aspect<1)
{
const GLfloat fixup[4*4]=
{
aspect, 0, 0, 0,
0, aspect, 0, 0,
0, 0, 1, 0,
0, 0, 0, 1,
};
glMultMatrixf(fixup);
}
gluLookAt(0, 0,-5,
0, 0, 0,
0, 1, 0);
// reinitialize FBO
if(!frameTexture)
glGenTextures(1,&frameTexture);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,frameTexture);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D,0,GL_RGBA32F,width,height,0,GL_RGBA,GL_UNSIGNED_BYTE,NULL);
if(!frameFramebuffer)
glGenFramebuffers(1,&frameFramebuffer);
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER,frameFramebuffer);
if(!depthRenderBuffer)
glGenRenderbuffers(1,&depthRenderBuffer);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER,depthRenderBuffer);
glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER,GL_DEPTH_COMPONENT32,width,height);
glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER,GL_DEPTH_ATTACHMENT,GL_RENDERBUFFER,depthRenderBuffer);
glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER,GL_COLOR_ATTACHMENT0,GL_TEXTURE_2D,frameTexture,0);
GLenum status=glCheckFramebufferStatus(GL_FRAMEBUFFER);
if(status!=GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE)
{
fprintf(stderr,"Error: framebuffer is incomplete: status=%#x\n",status);
exit(10);
}
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER,0);
glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER,0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,0);
}
void keyboard(unsigned char key,int x,int y)
{
char winTitle[1024];
switch(key)
{
case ' ':
animating=!animating;
snprintf(winTitle,sizeof winTitle,"Animation %sabled",animating?"en":"dis");
break;
case 'd':
dithering=!dithering;
snprintf(winTitle,sizeof winTitle,"Dithering %sabled",dithering?"en":"dis");
break;
default:
return;
}
glutSetWindowTitle(winTitle);
glutPostRedisplay();
}
int main(int argc, char** argv)
{
glutInit(&argc, argv);
glutInitDisplayMode (GLUT_DOUBLE|GLUT_RGB);
glutInitWindowSize (1200, 900);
glutCreateWindow ("Dithering test");
if(glewInit()!=GLEW_OK)
{
fputs("Failed to init GLEW\n",stderr);
exit(1);
}
glutReshapeFunc(reshape);
glutDisplayFunc(display);
glutKeyboardFunc(keyboard);
fputs("Press <SPACE> to toggle animation, 'd' to toggle dithering\n",stderr);
glutMainLoop();
return 0;
}
于 2016-08-22T06:47:10.300 に答える