如何通过openGL创建鱼眼镜头效果？ [复制]

Posted 2023-02-25

【中文标题】如何通过openGL创建鱼眼镜头效果？ [复制]

【英文标题】：How to create fisheye lens effect by openGL? [duplicate]

【发布时间】：2009-12-17 06:49:10

【问题描述】：

我正在尝试使用 openGL 在图像上创建 lomo 鱼眼效果。

我应该使用立方体映射和鱼眼投影吗？有没有开源可以参考？

【问题讨论】：

Fisheye Quake，对 GLQuake 的修改，你应该会感兴趣。自带源码。

谢谢！我会看看那个。发布此问题后，我对openCV进行了一些研究，是否可以通过openCV来模拟鱼眼？我看到有一个相机校准功能，它有助于校正像鱼眼一样的径向失真。

我认为 OpenCV 将比直接学习和做更多的工作。

【参考方案1】：

您可以绘制带有纹理的图像的单个四边形，并使用片段着色器根据需要扭曲每个像素的纹理坐标。您必须自己完成所有数学运算，但看起来上一篇文章可能是一个很好的起点。

【参考方案2】：

使问题标题超出对图像的影响以产生“真实”的鱼眼视图，即。可用视野 180+ 度...

有两种稍微不同的方法可以使现有管道适应鱼眼视图（使用“简单”OpenGL）。两者都需要最多 6 次场景渲染 - 对于将投影到平面屏幕的“盒子”的每一侧。每个侧面/表面都必须是方形的 - 或者应该是方形的，这取决于方法 - 并且可能小于原始的完整视口。

所需的边数取决于请求的鱼眼视野宽度。在典型的 FPS 中，对于 130 的 FOV - 三边就足够了。对于高达 220 的 FOV - 五面。

方法 1 - 立方体贴图纹理 (GL_ARB_texture_cube_map)

初始化一次，对于特定的 FOV，预先计算 2d 屏幕坐标到立方体贴图纹理 3d 坐标的转换表，整个屏幕的 16x16 网格应该足够了 设置视口并相应地定位相机以渲染盒子的侧面，进行通常的渲染 将边绑定到 GL_TEXTURE_CUBE_MAP_ARB 纹理 使用转换表和立方体贴图遍历屏幕发射（矩形）GL_QUAD_STRIP-s。

方法 2 - 2d 或矩形纹理 (GL_NV_texture_rectangle)

初始化一次，对于特定的 FOV，预先计算纹理的“射线”表 + 2d 纹理坐标到 2d 屏幕坐标 与方法 1 一样，设置视口并相应地定位相机以渲染盒子的侧面，进行通常的渲染 将边绑定到 GL_TEXTURE_RECTANGLE_NV 或 GL_TEXTURE_2D 纹理 使用“光线”表迭代在屏幕上发射（梯形）GL_QUAD_STRIP-s 的纹理。

方法 1 更简单，效果更好。

陷阱：

将立方体贴图纹理环绕设置为 GL_CLAMP_TO_EDGE 在典型的 FPS 中，玩家视图不仅是俯仰和偏航，还包括滚动 - 通过适当的旋转计算每一侧的摄像机方向 如果渲染循环与进度/物理/人工智能相结合，这种重复的场景重新渲染可能会混淆现有的内部结构。

这当然取决于特定引擎的具体情况。我不确定这适用于 OpenGL 3.3+ 核心配置文件的效果如何，但想法应该是相同的。

通过在顶点着色器中进行鱼眼变换，可以一次将世界绘制到鱼眼。但！它需要充分（预先）细分的原始几何图形。或者，可以使用几何着色器和/或镶嵌着色器来组织 GPU 上的镶嵌/变换反馈。也许后者应该从头开始构建到渲染中。

有关使用 Quake 1 引擎的隔离良好的示例，请参阅Fisheye and Panorama OpenGL FPS 和此diff。不幸的是，顶点着色器示例丢失了。