glReadPixels获得的深度缓冲区总是1

Question

我使用glReadPixels来获取选择像素的深度值，但是我总是得到1，我如何解决这个问题？以下是代码：

    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    ..
    glReadPixels(x, viewport[3] - y, 1, 1, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, z);

我有错过什么吗？我的渲染部分如下所示。我使用不同的着色器来绘制场景的不同部分，那么我应该如何正确地从缓冲区读取深度值呢？

void onDisplay(void)
{
// Clear the window and the depth buffer
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

// calculate the view matrix.
GLFrame eyeFrame;
eyeFrame.MoveUp(gb_eye_height);
eyeFrame.RotateWorld(gb_eye_theta * 3.1415926 / 180.0, 1.0, 0.0, 0.0);
eyeFrame.RotateWorld(gb_eye_phi * 3.1415926 / 180.0, 0.0, 1.0, 0.0);
eyeFrame.MoveForward(-gb_eye_radius);
eyeFrame.GetCameraMatrix(gb_hit_modelview);
gb_modelViewMatrix.PushMatrix(gb_hit_modelview);

// draw coordinate system
if(gb_bCoord)
{
    DrawCoordinateAxis();
}

if(gb_bTexture)
{

    GLfloat vEyeLight[] = { -100.0f, 100.0f, 150.0f };
    GLfloat vAmbientColor[] = { 0.2f, 0.2f, 0.2f, 1.0f };
    GLfloat vDiffuseColor[] = { 1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f};

    glUseProgram(normalMapShader);
    glUniform4fv(locAmbient, 1, vAmbientColor);
    glUniform4fv(locDiffuse, 1, vDiffuseColor);
    glUniform3fv(locLight, 1, vEyeLight);
    glUniform1i(locColorMap, 0);
    glUniform1i(locNormalMap, 1);
    gb_treeskl.Display(SetGeneralColor, SetSelectedColor, 0);
}
else
{
    if(!gb_bOnlyVoxel)
    {
        if(gb_bPoints)
        {
            //GLfloat vPointColor[] = { 1.0, 1.0, 0.0, 0.6 };
            GLfloat vPointColor[] = { 0.2, 0.0, 0.0, 0.9 };
            gb_shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_FLAT, gb_transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix(), vPointColor);
            gb_treeskl.Display(NULL, NULL, 1);
        }
        if(gb_bSkeleton)
        {
            GLfloat vEyeLight[] = { -100.0f, 100.0f, 150.0f };
            glUseProgram(adsPhongShader);
            glUniform3fv(locLight, 1, vEyeLight);
            gb_treeskl.Display(SetGeneralColor, SetSelectedColor, 0);
        }
    }
    if(gb_bVoxel)
    {
        GLfloat vEyeLight[] = { -100.0f, 100.0f, 150.0f };
        glUseProgram(adsPhongShader);
        glUniform3fv(locLight, 1, vEyeLight);
        SetVoxelColor();
        glPolygonMode(GL_FRONT, GL_LINE);
        glLineWidth(1.0f);
        gb_treeskl.DisplayVoxel();
        glPolygonMode(GL_FRONT, GL_FILL);
    }
}
//glUniformMatrix4fv(locMVP, 1, GL_FALSE, gb_transformPipeline.GetModelViewProjectionMatrix());
//glUniformMatrix4fv(locMV, 1, GL_FALSE, gb_transformPipeline.GetModelViewMatrix());
//glUniformMatrix3fv(locNM, 1, GL_FALSE, gb_transformPipeline.GetNormalMatrix());
//gb_sphereBatch.Draw();
gb_modelViewMatrix.PopMatrix();

glutSwapBuffers();

}

Answer 1

我认为您正在正确地阅读，唯一的问题是您没有线性化从缓冲区返回到<znear...zfar>范围的深度，因此，由于深度的对数依赖性(几乎所有的值都接近1)，整个屏幕的~1值都是线性的。

我是这样做的：

double glReadDepth(double x,double y,double *per=NULL)                  // x,y [pixels], per[16]
    {
    GLfloat _z=0.0; double m[16],z,zFar,zNear;
    if (per==NULL){ per=m; glGetDoublev(GL_PROJECTION_MATRIX,per); }    // use actual perspective matrix if not passed
    zFar =0.5*per[14]*(1.0-((per[10]-1.0)/(per[10]+1.0)));              // compute zFar from perspective matrix
    zNear=zFar*(per[10]+1.0)/(per[10]-1.0);                             // compute zNear from perspective matrix
    glReadPixels(x,y,1,1,GL_DEPTH_COMPONENT,GL_FLOAT,&_z);              // read depth value
    z=_z;                                                               // logarithmic
    z=(2.0*z)-1.0;                                                      // logarithmic NDC
    z=(2.0*zNear*zFar)/(zFar+zNear-(z*(zFar-zNear)));                   // linear <zNear,zFar>
    return -z;
    }

不要忘记，x,y (0,0) 是以像素为单位的，(0,0)是左下角！！返回的深度在范围<zNear,zFar>中。该函数假设您使用的是这样的透视图转换：

void glPerspective(double fovy,double aspect,double zNear,double zFar)
    {
    double per[16],f;
    for (int i=0;i<16;i++) per[i]=0.0;
    // original gluProjection
//  f=divide(1.0,tan(0.5*fovy*deg))
//  per[ 0]=f/aspect;
//  per[ 5]=f;
    // corrected gluProjection
    f=divide(1.0,tan(0.5*fovy*deg*aspect));
    per[ 0]=f;
    per[ 5]=f*aspect;
    // z range
    per[10]=divide(zFar+zNear,zNear-zFar);
    per[11]=-1.0;
    per[14]=divide(2.0*zFar*zNear,zNear-zFar);
    glLoadMatrixd(per);
    }

请注意，只有在接近摄像机目标时，没有线性深度缓冲的情况下，深度精度才会很好。有关更多信息，请参见：

• How to correctly linearize depth in OpenGL ES in iOS?

如果问题持续下去，可能还有另一个原因。在像素格式中有深度缓冲区吗？在windows中，您可以这样检查：

• Getting a window's pixel format

缺少深度缓冲区可以解释为什么值总是1 (不像~0.997)。在这种情况下，您需要更改窗口的init，为深度缓冲区(16/24/32)启用一些比特。请参见：

• What is the proper OpenGL initialisation on Intel HD 3000?

有关使用此技术的更多详细信息(使用C++示例)，请参见：

• OpenGL 3D-raypicking with high poly meshes

Answer 2

好吧，你错过了代码中真正相关的部分。此外，深度测试单元的状态对glReadPixels交付的内容没有任何影响。不如你把你的渲染代码以及。

更新

在缓冲区交换SwapBuffers之后，back缓冲区的内容是未定义的，帧缓冲区读取的默认状态是从back缓冲区读取。从技术上讲，双缓冲只发生在颜色组件上，而不是深度和模板组件上。但你可能会遇到司机的问题。

我建议进行两项测试，以排除这两种情况：

• 在glReadBuffer(GL_BACK);之前用SwapBuffers读取深度缓冲区。
• 选择带有glReadBuffer(GL_FRONT);的前端缓冲区，以便在SwapBuffers之后读取

此外，请指定在哪个上下文(程序，而不是OpenGL，好的，后面)您做了您的glReadPixels时，这个问题发生。还可以检查是否可以正确读取颜色值。