Qt OpenGL 纹理透明度问题

Posted 2023-02-22

【中文标题】Qt OpenGL 纹理透明度问题

【英文标题】：Qt OpenGL textures transparency issues

【发布时间】：2017-03-09 12:17:01

【问题描述】：

我正在使用 Qt 中的查看器来显示顶部带有线条或文本的图像。 我在几层上组织了图像、线条和文本，每一层都是一个 GL_QUADS。 如果我在 z 中堆叠图像，然后用线条在顶部绘制一个图层，则一切都按预期工作。 但我想在其他几个图层上绘制更多线条在与第一行图层相同的 z 上，这就是结果： lines layers conflict.

我不明白为什么每个线条层都会擦除先前重叠的线条层（但不会破坏底层图像）。 此外，如果我 在与线层相同的 z 处绘制另一层，但带有一些文本，结果如​​下： text layer issue.

文本层在所有底层图层中创建一个洞，您可以看到背景。

使用 QPainter 在 QImage 上以这种方式绘制线条和文本：

m_img = new QImage(&m_buffer[0], width, height, QImage::Format_RGBA8888);
m_img->fill(Qt::transparent);

QPen pen(color);
pen.setWidth(2);
m_painter.begin(m_img);
m_painter.setRenderHints(QPainter::Antialiasing, true);
m_painter.setPen(pen);
m_painter.drawLines(lines);
m_painter.end();

QFont font;
int font_size = font.pointSize() * scale;
if (font_size > 0)  font.setPointSize(font_size); 
QPen pen(color);
m_painter.begin(m_img);
m_painter.setRenderHints(QPainter::Antialiasing, true);
m_painter.setFont(font);
m_painter.setPen(pen);
for(int index = 0; index < messages.size(); index++)
    m_painter.drawText(positions.at(index), messages.at(index));
m_painter.end();

和纹理：

glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, d->width(), d->height(), 0, GL_RGBA,  GL_UNSIGNED_BYTE, d->data());

这是我的纹理设置（）：

GLuint texture;
glGenTextures(1, &texture);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST/*GL_LINEAR*/);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST/*GL_LINEAR*/);
opengl_error_check(__FILE__, __LINE__);

这是我的初始化GL()：

glClearColor(0.0, 0.25, 0.5, 0.0);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glEnable(GL_MULTISAMPLE);
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glEnable (GL_BLEND);
glBlendFunc (GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
glShadeModel(GL_FLAT);
glPixelStorei(GL_UNPACK_ALIGNMENT, 1);
glTexEnvf(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);

最后我在我的 QGLWidget 中设置了 QGLFormat(QGL::AlphaChannel)。

我知道在同一 z 上使用重叠平面存在 z-fighting 问题，但据我所知，只有当重叠纹理不透明时才有意义。在我的情况下，可能会在线条交叉的地方出现一些伪影，但我不明白为什么线条会消失。 而且由于我使用相同的方式来绘制线条和文本，我不明白为什么文本层会影响图像而线条不会。

最后一点：我在 glTexImage2D() 之前打印了所有纹理中的像素值，并且值符合预期。

我很确定有一些明显的错误，有人能指出我错在哪里吗？

【问题讨论】：

还有其他建议吗？我尝试了几种混合选项，但没有奏效。此外，在绘画过程中排序对象忽略深度不是我的应用程序的选项...

【参考方案1】：

OpenGL 的工作原理是“画家”。除非您使用 Z 排序（又名深度测试），否则最后绘制的内容将绘制在顶部。它的作用就像在墙上泼油漆一样，因此有了这个词。注意：深度测试默认是关闭的，一般来说，它确实会减慢渲染速度。

如果您使用 Z 排序，OpenGL 将“隐藏”落入“窗口空间”（颜色缓冲区）区域的片段，其中已经存在具有较大 Z 值的“绘制”。因此，在 OpenGL 中没有基于深度的“自动”透明度：要模拟透明度，您必须以正确的顺序使用正确的混合模式进行绘制。如果对象相交或自身相交，则可能会出现问题-相交。创建具有透明度和阴影的复杂场景需要一种称为延迟渲染的技术。

如果您使用相同的 Z 进行绘制，则结果再次取决于混合，如果颜色是纯色，您只需对已经存在的内容进行重绘，就像关闭深度测试一样。

PS。没有足够的关于文本问题的数据，我在那里看不到任何文本，但看起来你是在 OpenGL 的输出之上进行绘画的。哪个小部件是 QGLWidget 或 QOpenGLWindget？事实上，这两个源写入单独的通道，并且字体是由 Qt 使用平台依赖的方式绘制的，所以文本可能会被覆盖？不建议在 OpenGL 中使用 Qt 的painter 输出，您可能需要研究使用库在 OpenGL 中输出文本。

【讨论】：

谢谢@Swift，我正在尝试使用Z-ordering，正如您在initializeGL() 中看到的那样，我设置了glEnable(GL_DEPTH_TEST)。作为与透明纹理中的线条和文本相关的问题，我不关心它们的绘制顺序，但我希望纹理的“透明”部分不会在发生时擦除其他纹理的线条......

“关于文本问题的数据不足”是什么意思？文本由m_painter.drawText() 使用 QPainter 绘制。 QPainter 在缓冲区上创建的 QImage 上绘画。该缓冲区是我与glTexImage2D() 一起使用并设置到GL_QUADS 上的纹理。我可以为您提供更多信息，有什么帮助吗？您在链接“文本层问题”中看到问题了吗？

@joaulo AH，那么它与深度测试的问题相同。您应该创建一个具有透明度的纹理 - 即使用 alpha 分量，并在绘制该四边形时使用混合模式。我认为，为此你应该在打印文本之前用透明颜色填充图像。从形式上讲，这是在 OpenGL 中创建“纹理”文本的合法方法，尽管比更复杂的方法要慢一些

@joaulo 如果您需要在 OpenGL 之上系统地输出文本，请尝试使用 QGraphics Screen 代替，您可以将 QOpenGLWinget 直接插入其中，而其他小部件或 graphicscrene 对象可能会覆盖它。这样做很慢，但至少很整洁，特别是如果您想要在图形顶部的按钮或透明小部件。透明度和 z 排序不起作用，您需要以适当的方式排序。 TRansparent 颜色不会删除任何东西，它会被添加到下面的 z 的颜色中，依此类推

是的，这就是我真正想要做的。 QImage（即纹理缓冲区）使用m_img = new QImage(&m_buffer[0], width, height, QImage::Format_RGBA8888); 创建，然后：m_img->fill(Qt::transparent);。混合是这样处理的：glEnable (GL_BLEND); glBlendFunc (GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA); 我已经看到它也是 QPainter 的默认设置。