使用 glReadPixels 读取 rgb 值时，OpenGLES Alpha 值会修改它们

Posted 2023-02-22

【中文标题】使用 glReadPixels 读取 rgb 值时，OpenGLES Alpha 值会修改它们

【英文标题】：OpenGLES Alpha value modifies rgb values when reading them out with glReadPixels

【发布时间】：2021-08-13 19:02:16

【问题描述】：

当使用glReadPixels 读取 rgba(1,1,1,0.1) 时，将导致 rgba(0.1,0.1,0.1,???)。该函数正在从帧缓冲区读取修改后的值，我假设是因为 alpha 混合。

我使用的示例具有以下设置：

片段着色器：

String fragmentShaderSource =
        "  #version 440\n" +
        "  out vec4 gl_FragColor;\n" +
        "  in vec4 gl_FragCoord;  \n" +
        "  varying vec2 v_texCoords;\n" +
        "\n" +
        "  uniform float chunkSize;\n" +
        "  layout(binding=1)uniform sampler2D inputs1;\n" +
        "  layout(binding=2)uniform sampler2D inputs2;\n" +
        "\n" +
        "  void main(void)\n" +
        "    gl_FragColor.r = 1;\n" +
        "    gl_FragColor.g = 1;\n" +
        "    gl_FragColor.b = 1;\n" +
        "    gl_FragColor.a = 0.1;\n" +
        "  "
        ;

初始化：

fboHandle = Gdx.gl.glGenFramebuffer();
Gdx.gl.glBindFramebuffer(GL20.GL_FRAMEBUFFER, fboHandle);

/* Create output texture */
outputTextureHandle = Gdx.gl.glGenTexture();
Gdx.gl.glActiveTexture(GL20.GL_TEXTURE0);
Gdx.gl.glBindTexture(GL20.GL_TEXTURE_2D, outputTextureHandle);
Gdx.gl.glTexParameteri(GL20.GL_TEXTURE_2D, GL20.GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL20.GL_NEAREST);
Gdx.gl.glTexParameteri(GL20.GL_TEXTURE_2D, GL20.GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL20.GL_NEAREST);
Gdx.gl.glTexImage2D(
    GL20.GL_TEXTURE_2D, 0, GL30.GL_RGBA32F,
    width, height, 0, GL20.GL_RGBA, GL20.GL_FLOAT, null
);

/* Configure Framebuffer */
/* Set "renderedTexture" as our colour attachement #0 */
Gdx.gl.glFramebufferTexture2D(
    GL20.GL_FRAMEBUFFER, GL20.GL_COLOR_ATTACHMENT0,
    GL20.GL_TEXTURE_2D, outputTextureHandle, 0
);

渲染后：

Gdx.gl30.glReadPixels(0,0,width, height, GL20.GL_RGBA, GL20.GL_FLOAT, resultBuf);
System.out.println("result r: " + resultBuf.get(0));
System.out.println("result g: " + resultBuf.get(1));
System.out.println("result b: " + resultBuf.get(2));
System.out.println("result a: " + resultBuf.get(3));

输出：

result r: 0.1
result g: 0.1
result b: 0.1
result a: 0.90999997

我不明白为什么 alpha 值是这样的。根据this answer 的说法，在渲染到帧缓冲区时，alpha 通道会丢失，并用于修改像素值。

我的问题：

当 rgb 值发生“组合”时，Alpha 通道会发生什么情况？ 我了解除了 alpha 以外的像素值会发生什么情况，但这是为什么呢？ 是否可以禁用此行为，以便使用 glReadPixels 保留 alpha 值和原始像素值？

---

补充：当Gdx.gl.glBlendFunc(GL20.GL_ONE, GL20.GL_ZERO); 被调用，或使用Gdx.gl.glDisable(GL20.GL_BLEND); 禁用混合时，观察到相同的行为。

使用渲染缓冲区代替纹理颜色附件具有相同的效果。

【问题讨论】：

您是否碰巧调用glReadBuffer 将glReadPixels 指向您的帧缓冲区对象？我认为默认情况下，像素将从后台缓冲区中读取；要读取 FBO 中的值，您需要在读取像素之前调用 glReadBuffer(GL_COLOR_ATTACHMENT0);。在您的示例中，您正确请求了一个具有 alpha 值存储的渲染表面，但取决于您如何配置应用程序的默认帧缓冲区（即，通过 EGL、GLX 等与窗口关联的帧缓冲区），它可能不包括任何用于存储 alpha 值的位。

我没有明确地调用它，但现在我调用了它，它仍然产生相同的结果。谢谢你的建议！

【参考方案1】：

glReadPixels 没有修改任何值。

我认为您的帧缓冲区的像素一开始是 rgba(0,0,0,1)，然后您使用启用了 alpha 混合的 rgba(1,1,1,0.1) 进行渲染。

所以你看到了：

src * srcalpha + dest * (1.0 - srcalpha)

(1,1,1,0.1)*0.1 + (0,0,0,1)*0.9 = (0.1,0.1,0.1,0.901)

您需要禁用 alpha 混合才能看到您期望的结果（我假设您期望 rgba(1,1,1,0.1)）。

你的 libgdx 是 glDisable(GL_BLEND) 或大概是 Gdx.gl.glDisable(GL20.GL_BLEND)。

【讨论】：

我禁用了混合，但没有任何改变。我从未说过该函数正在修改像素值，而是该函数只能读回修改后的像素值。我会在问题中澄清这一点。

出于某种原因，我认为设置Gdx.gl.glBlendFunc(GL20.GL_ONE, GL20.GL_ZERO); 会起作用，但它仍然不起作用

我可以在您正在使用的Gdx.gl.glDraw* 呼叫之前检查您正在使用Gdx.gl.glDisable(GL20.GL_BLEND) 或Gdx.gl.glBlendFunc(GL20.GL_ONE, GL20.GL_ZERO); 吗？

任意组合，最终结果都是一样的。