GLSL 纹理函数只为天空盒返回黑色

Posted 2023-02-22

【中文标题】GLSL 纹理函数只为天空盒返回黑色

【英文标题】：GLSL Texture Function Returning Only Black For Sky Box

【发布时间】：2015-05-04 00:50:46

【问题描述】：

我正在尝试通过使用 GLSL 对四边形进行纹理化来为我的 OpenGL 场景生成天空盒。但是，当我尝试使用纹理生成天空盒颜色时，天空盒会变成黑色。天空框在我手动设置颜色时起作用，所以我基本上将问题缩小到我设置纹理的方式有问题。我还为纹理函数处理了一堆不同的 eyeDirection 向量值，但我仍然只得到一个黑色方块。

这是我的片段着色器：

#version 450 compatibility

layout(binding=0) uniform samplerCube currTexture;

smooth in vec3 eyeDirection;

out vec4 fragmentColor;

void main() 
    fragmentColor = texture(currTexture, eyeDirection);
    //fragmentColor = vec4(eyeDirection, 1.0);

这是我的顶点着色器：

#version 450

uniform mat4 projection;
uniform mat4 modelView;

in vec4 aPosition;

smooth out vec3 eyeDirection;

void main() 
    mat3 inverseModelView = inverse(mat3(modelView));
    vec3 unprojected = (inverse(projection) * aPosition).xyz;
    eyeDirection = inverseModelView * unprojected;
    // eyeDirection = aPosition.xyz;

    //gl_Position = aPosition.xyww;
    gl_Position = new vec4(aPosition.x, aPosition.y, 1.0, aPosition.w );
 

这里是我初始化纹理的地方：

// initializes all the necessary texture values
void TrainView::initTextures() 
    // loading in texture maps
    SDL_Surface* xPos = IMG_Load("SkyBoxXpos.png");
    SDL_Surface* xNeg = IMG_Load("SkyBoxXneg.png");
    SDL_Surface* yPos = IMG_Load("SkyBoxYpos.png");
    SDL_Surface* yNeg = IMG_Load("SkyBoxYneg.png");
    SDL_Surface* zPos = IMG_Load("SkyBoxZpos.png");
    SDL_Surface* zNeg = IMG_Load("SkyBoxZneg.png");

    if (!xPos) 
        printf("IMG_Load: %s\n", IMG_GetError());
    if (!xNeg) 
        printf("IMG_Load: %s\n", IMG_GetError());
    if (!yPos) 
        printf("IMG_Load: %s\n", IMG_GetError());
    if (!yNeg) 
        printf("IMG_Load: %s\n", IMG_GetError());
    if (!zPos) 
        printf("IMG_Load: %s\n", IMG_GetError());
    if (!zNeg) 
        printf("IMG_Load: %s\n", IMG_GetError());
        // handle error

    glGenTextures(1, &skyBoxTexture);
    glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
    glEnable(GL_TEXTURE_CUBE_MAP);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, skyBoxTexture);

    glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
    glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_R, GL_CLAMP_TO_EDGE);

    // files are 24-bit bmp files
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X, 0, GL_RGBA, xPos->w, xPos->h, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, xPos->pixels);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_X, 0, GL_RGBA, xNeg->w, xNeg->h, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, xNeg->pixels);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_Y, 0, GL_RGBA, yPos->w, yPos->h, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, yPos->pixels);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_Y, 0, GL_RGBA, yNeg->w, yNeg->h, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, yNeg->pixels);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_Z, 0, GL_RGBA, zPos->w, zPos->h, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, zPos->pixels);
    glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_NEGATIVE_Z, 0, GL_RGBA, zNeg->w, zNeg->h, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, zNeg->pixels);

    glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, NULL);

这是我尝试绘制/渲染天空盒的地方：

// handles everything for drawing the sky box
void TrainView::drawSkyBox()

    glUseProgram(skyBoxShader);
    glActiveTexture(GL_TEXTURE0);

    glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, skyBoxTexture);

    int loc = glGetUniformLocation(skyBoxShader, "modelView");

    GLfloat mvFl[16], projFl[16];

    glGetFloatv(GL_MODELVIEW_MATRIX, mvFl);

    glUniformMatrix4fv(loc, 1, GL_FALSE, mvFl);

    loc = glGetUniformLocation(skyBoxShader, "projection");

    glGetFloatv(GL_PROJECTION_MATRIX, projFl);
    glUniformMatrix4fv(loc, 1, GL_FALSE, projFl);

    loc = glGetUniformLocation(skyBoxTexture, "currTexture");
    glUniform1i(loc, 0);

    // not sure if this is necessary or done as intended by opengl
    GLuint sampler;
    glGenSamplers(1, &sampler);
    glBindSampler(0, sampler);

    glDisable(GL_DEPTH_TEST);
    glDisable(GL_LIGHTING);

    glBegin(GL_QUADS);
        glVertex3f(-1.0, -1.0, 0.0);
        glVertex3f(1.0, -1.0, 0.0);
        glVertex3f(1.0, 1.0, 0.0);
        glVertex3f(-1.0, 1.0, 0.0);
    glEnd();

    glUseProgram(NULL);
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glEnable(GL_LIGHTING);

【问题讨论】：

您正在设置纹理参数以使用 mipmap 进行采样，但您没有生成 mipmap。你可能想要一个glGenerateMipmap() 在那里。您尝试添加的采样器对象可能弊大于利。

Reto 你说的完全正确，谢谢一百万！

【参考方案1】：

您在此处为立方体纹理启用 mipmaped 采样：

glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP,
                GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR);

但是，您并没有为纹理创建 mipmap。在规范语言中，这意味着您的纹理不是“mipmap 完整”，这反过来又使其不是“纹理完整”。对不完整纹理进行采样的结果是BLACK。

创建 mipmap 最简单的方法是调用 glGenerateMipmap()在指定纹理数据之后，即在所有 glTexImage2D() 调用 6 面之后：

glGenerateMipmap(GL_TEXTURE_CUBE_MAP);

如果你不需要mipmaps，你可以简单地设置filter参数的值不使用mipmaps：

glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP,
                GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);

您尝试创建采样器对象的操作在这里没有帮助。如果您想用多个不同的采样属性对相同的纹理进行采样，采样器对象非常有用。假设您想在同一着色器中使用GL_LINEAR 和GL_NEAREST 对同一纹理进行采样，您可以通过为此纹理创建两个采样器对象来实现。我不认为这是一个很常见的用例，但在某些情况下它会派上用场，而且在引入采样器对象之前是不可能做到的。

【讨论】：

感谢您的深入解释。 mipmap 是不必要的，所以我最终摆脱了它。现在，天空盒一切正常。