Nvidia显卡上的阴影粉刺

Posted 2023-04-15

【中文标题】Nvidia显卡上的阴影粉刺

【英文标题】：Shadow acne on Nvidia graphics card

【发布时间】：2014-07-05 18:00:51

【问题描述】：

我和一个合作伙伴正在使用 OpenGL 进行一个小型演示。我们正在做简单的阴影映射。他使用 ATI 和 Intel HD graphics 4000，一切正常。尽管我们使用相同的代码，但我使用 GTX 560 TI 并得到阴影粉刺。

当我移动时，整个阴影都在闪烁。要设置帧缓冲区的深度缓冲区，我们执行以下操作：

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,_t_depth->name());
  glTexImage2D(
    GL_TEXTURE_2D,0,
    GL_DEPTH_COMPONENT32,
    width,height,
    0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT,0);
  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST);
  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_NEAREST);
  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_S,GL_CLAMP_TO_EDGE);
  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_T,GL_CLAMP_TO_EDGE);
  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,0);
  glFramebufferTexture(GL_FRAMEBUFFER,GL_DEPTH_ATTACHMENT,_t_depth->name(),0);

顶点着色器的相关部分是：

uniform mat4 u_lightspace_MVP;
layout(location=0) in vec3 v_position;
...
vec4 shadowcoord_x=u_lightspace_MVP*vec4(v_position,1.0);
shadowcoord_x/=shadowcoord_x.w;

片段着色器的相关部分是：

 if (texture(s_shadowMap,shadowcoord_x.xy).r>shadowcoord_x.z-0.0001)

我尝试了不同的偏差值，但要么不影响粉刺，要么根本没有阴影。我还尝试使用带有 textureProj() 和 texture() 的 sampler2DShadow 作为查找函数。似乎没有任何效果。这个问题不仅会影响阴影，还会影响同时使用阴影贴图的体积光照效果。 另一方面，使用 gl_ClipDistance 进行剪辑在我的 Nvidia 上运行良好，但在他的显卡上却不行。

【问题讨论】：

当您使用 sampler2DShadow 时，您是否将 glTexParameteri 切换为使用 GL_LINEAR 而不是 GL_NEAREST？

是的，我已经尝试过了。 OpenGL 似乎在阴影贴图上做了一些插值，虽然两个滤镜都选择了 GL_NEAREST。

好吧，GL_NEAREST 不适用于普通阴影贴图。原因是您的过滤深度，这实际上没有意义。如果您实现 PCF 阴影映射算法，那么 GL_LINEAR 是有意义的，因为您正在过滤深度测试的结果。它可能对您的情况有所帮助。我看不出你的代码有什么问题。

当我显示深度缓冲区时，它看起来很好，没有伪影或任何其他可能导致这种粉刺的东西。奇怪的是，它可以在 ATI 显卡上运行，即使在 Intel 上也可以正常运行。

您是否考虑过在片段着色器中进行透视分割和/或使用noperspective 插值？这可能会给您带来更一致的结果。

【参考方案1】：

经过进一步的反复试验，我终于摆脱了粉刺。我唯一要做的就是将阴影贴图的精度从 32 位减半到 16 位。初始化现在看起来像这样：

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,_t_depth->name());
  glTexImage2D(
    GL_TEXTURE_2D,0,
    GL_DEPTH_COMPONENT16,
    width,height,
    0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT,0);
  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_LINEAR);
  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_MAG_FILTER,GL_LINEAR);
  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_S,GL_CLAMP_TO_EDGE);
  glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D,GL_TEXTURE_WRAP_T,GL_CLAMP_TO_EDGE);
  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,0);
  glFramebufferTexture(GL_FRAMEBUFFER,GL_DEPTH_ATTACHMENT,_t_depth->name(),0);

现在我还在片段着色器中使用 sampler2DShadow 和 textureProj() 进行深度测试，一切正常。 我仍然很好奇为什么它不能在我的 Nvidia 上使用 32 位但在 ATI 上。