使用 OpenGL 渲染位数组

Posted 2023-02-22

【中文标题】使用 OpenGL 渲染位数组

【英文标题】：Rendering a bit array with OpenGL

【发布时间】：2016-10-15 14:25:49

【问题描述】：

我有一个表示图像掩码的位数组，存储在uint8_t[] 容器数组中，按行第一顺序排列。因此，对于每个字节，我有 8 个像素。

现在，我需要使用 OpenGL ( >= 3.0 ) 来渲染它。正位被绘制为白色像素，负位被绘制为黑色像素。

我怎么能这样做？请

想到的第一个想法是为此开发一个特定的着色器。任何人都可以提供一些提示吗？

【问题讨论】：

您使用的是哪个 OpenGL 版本？如果您使用具有固定功能管道（OpenGL

由于 OpenGL 每个纹素至少需要 8 位，因此您很可能需要将蒙版转换为灰度图像。

4.5 规范提到了 STENCIL_INDEX1。不确定你会用它做什么，所以它可能不适合你。

"现在，我需要将其渲染为 2D 图像/纹理" 您是尝试从这样的图像中采样还是渲染到这样的图像一个图像？ "in row first order." 这是否保证每个字节都来自特定的行？也就是说，图像的宽度是否可以被 8 整除？

@NicolBolas 我不确定我是否理解您的问题。我想将其显示为白色/黑色像素 2D 图像

【参考方案1】：

您绝对必须为此编写一个着色器。首先，您要防止 OpenGL 实现将 B/W 位图的整数位重新解释为特定范围内的数字，并将它们映射到 [0…1] 浮点数。这意味着您必须将您的位加载为整数图像格式。由于您的图像格式是二进制像素的八位字节组（字节是一个相当不具体的术语，可以指代任意数量的位，尽管通常是 8 位），单通道格式 8 位格式似乎是正确的选择。 OpenGL-3 的名字是GL_R8UI。请记住，纹理的“宽度”将是黑白图像实际宽度的 1/8。此外，对于非规范化访问，您必须使用usampler（用于未签名）或isampler（用于签名）（感谢@derhass 注意到此处未正确写入）。

要访问单个位，您可以使用通常的位操作运算符。由于您不希望您的位被过滤，因此必须使用 texel 提取访问。因此，要访问整数位置 x,y 处的二进制像素，将使用以下内容。

uniform usampler2D tex;

uint shift = x % 8;
uint mask = 1 << shift;
uint octet = texelFetch(tex, ivec2(x/8,y)).r;
value = (octet & mask) >> shift;

【讨论】：

如果你使用非规范化的无符号整数格式，你也应该使用usampler...

@derhass：已修复

@manatttta：以像素为单位的纹理坐标。您必须将它们作为顶点属性（进入顶点着色器）传递，然后使用 out 变量将其传递给片段着色器。

谢谢。不过，我还有另一个问题（抱歉滥用）。我正在使用 > 20k 像素的图像。仍然在创建纹理时，我将其大小作为原始图像的宽度和高度传递。由于典型的 gpu 将允许 8k 像素之类的东西，我可以修改纹理大小以传递整个图像吗？

@manatttta：有几种方法可以解决这个问题。您可以使用多个纹理。您可以使用 2D 阵列纹理（即几个未混合的 2D 图层，与 3D 纹理一样，并使用图层索引来遍历图块）。最后但并非最不重要的一点是，您可以使用稀疏纹理 (opengl.org/registry/specs/ARB/sparse_texture.txt)，它允许您定义“虚拟纹理”，其中只有当前需要的部分由您的程序按需加载。

【参考方案2】：

最好的解决方案是使用着色器，你也可以像这样破解：

std::bitset<8> bits = myuint;

然后用 bits.at(position) 获取单个位的值，最后做一个简单的点画。