C#/OpenTK - 将着色器应用于加载的纹理时出现问题。纹理按比例缩小并翻转

Question

我一直在想办法让它发挥作用。我正在使用 C# 的 OpenTK 来修改图像。现在我能够成功加载图像，但是当我尝试使用着色器修改图像时，我开始遇到问题。我有 3 个基本方法：

1) LoadTexture（将纹理设置为 GL）
2）DrawImage（实际绘制贴图）
3) AddShaders（此方法在内部调用 DrawImage.It 应用着色器）

所以这是我遇到的 2 个问题：

1) 我正在尝试创建 2 个跨越整个纹理的三角形。这是因为我希望我的片段着色器在整个质地。我实际上得到的是一个覆盖的大三角形屏幕的左侧和右侧的矩形屏幕。编辑：取得了一些进展！但看起来仍然很奇怪...着色器脚本已更新..EDIT2：更新的进度图片已上传
2) 当我想让它们使用来自纹理的颜色，但修改了红色通道。重要的是知道的是我需要能够分析每个像素。改变每个像素的红色通道只是我想要的概念证明实际做（使用颜色距离公式，色调偏移等，但我需要先从简单的开始）

这是我成功加载为纹理的图像：Loaded Texture

这是 LoadTexture 的代码：

      public int LoadTexture(string file)
    {
        Bitmap bitmap = new Bitmap(file);

        int tex;
        GL.Hint(HintTarget.PerspectiveCorrectionHint, HintMode.Nicest);

        GL.GenTextures(1, out tex);
        GL.BindTexture(TextureTarget.Texture2D, tex);

        BitmapData data = bitmap.LockBits(new System.Drawing.Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height),
       ImageLockMode.ReadOnly, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppArgb);

        GL.TexImage2D(TextureTarget.Texture2D, 0, PixelInternalFormat.Rgba, data.Width, data.Height, 0,
        OpenTK.Graphics.OpenGL.PixelFormat.Bgra, PixelType.UnsignedByte, data.Scan0);
        bitmap.UnlockBits(data);


        GL.TexParameter(TextureTarget.Texture2D, TextureParameterName.TextureMinFilter, (int)TextureMinFilter.Linear);
        GL.TexParameter(TextureTarget.Texture2D, TextureParameterName.TextureMagFilter, (int)TextureMagFilter.Linear);
        GL.TexParameter(TextureTarget.Texture2D, TextureParameterName.TextureWrapS, (int)TextureWrapMode.Repeat);
        GL.TexParameter(TextureTarget.Texture2D, TextureParameterName.TextureWrapT, (int)TextureWrapMode.Repeat);

        return tex;
    }

这里是 DrawImage 的代码：

        public static void DrawImage(int image)
    {


        GL.MatrixMode(MatrixMode.Projection);
        GL.PushMatrix();
        GL.LoadIdentity();

        GL.Ortho(0, 1920, 0, 1080, -1, 1);

        GL.MatrixMode(MatrixMode.Modelview);
        GL.PushMatrix();
        GL.LoadIdentity();

        GL.Disable(EnableCap.Lighting);

        GL.Enable(EnableCap.Texture2D);

        GL.ActiveTexture(TextureUnit.Texture0);
        GL.BindTexture(TextureTarget.Texture2D, image);

        GL.Begin(PrimitiveType.Quads);

        GL.TexCoord2(0,1);
        GL.Vertex3(0, 0, 0);

        GL.TexCoord2(1, 1);
        GL.Vertex3(1920, 0, 0);

        GL.TexCoord2(1, 0);
        GL.Vertex3(1920, 1080, 0);

        GL.TexCoord2(0, 0);
        GL.Vertex3(0, 1080, 0);


        GL.End();

        AddShaders();

        GL.Disable(EnableCap.Texture2D);
        GL.PopMatrix();

        GL.MatrixMode(MatrixMode.Projection);
        GL.PopMatrix();

        GL.MatrixMode(MatrixMode.Modelview);

        ErrorCode ec = GL.GetError();
        if (ec != 0)
            System.Console.WriteLine(ec.ToString());
        Console.Read();

    }

这是 AddShaders 的代码：

      private static void AddShaders()
    {

        /***********Vert Shader********************/
        var vertShader = GL.CreateShader(ShaderType.VertexShader);
        GL.ShaderSource(vertShader, @"attribute vec3 a_position;
                                        varying vec2 vTexCoord;
                                        void main() {
                                        vTexCoord = a_position.xy;
                                        gl_Position = vec4(a_position, 1);
                                        }");
        GL.CompileShader(vertShader);


        /***********Frag Shader ****************/
        var fragShader = GL.CreateShader(ShaderType.FragmentShader);
        GL.ShaderSource(fragShader, @"uniform sampler2D sTexture;
                                      varying vec2 vTexCoord;
                                void main ()
                                {
                                    vec4    color   = texture2D (sTexture, vTexCoord);
                                    color.r = 0.5;
                                    // Save the result
                                    gl_FragColor    = color;
                                }");
        GL.CompileShader(fragShader);

        var program = GL.CreateProgram();
        GL.AttachShader(program, vertShader);
        GL.AttachShader(program, fragShader);
        GL.LinkProgram(program);
        GL.ClearColor(Color.AliceBlue);

        // OpenGL expects vertices to be defined counter clockwise by default
        float[] vertices = {
                // Left bottom triangle
                -1f, 1f, 0f,
                -1f, -1f, 0f,
                1f, -1, 0f,
                // Right top triangle
                1f, -1f, 0f,
                1f, 1f, 0f,
                -1f, 1f, 0f
        };

        var buffer = GL.GenBuffer();
        var positionLocation = GL.GetAttribLocation(program, "a_position");
        GL.EnableVertexAttribArray(positionLocation);
        GL.BindBuffer(BufferTarget.ArrayBuffer, buffer);
        GL.VertexAttribPointer(positionLocation, 3, VertexAttribPointerType.Float,false,0,0);
        GL.BufferData(BufferTarget.ArrayBuffer, (IntPtr)(vertices.Length * sizeof(ushort)), vertices, BufferUsageHint.StaticDraw);

        GL.DrawArrays(PrimitiveType.Triangles, 0, vertices.Length);
        GL.UseProgram(program);

    }

我已经对此研究了几天，但我完全被困住了。感谢任何能看到我做错了什么的人。对我而言，它必须是一些小而愚蠢的东西！

编辑：当我删除 AddShaders 中的所有顶点相关代码时，我得到了我想要的输出，除了它的 1/4 大小并在屏幕右上角翻转。所以，不知何故，我的着色器甚至不关心顶点。为什么要缩小到 1/4 尺寸并翻转？

EDIT2：好的，多亏了 Robert Rouhani，我几乎完成了这项工作！ Progress 三角形的顶点好像乱了？？

这是我的新代码。我将功能重构为方法，停止每帧创建程序/缓冲区等。现在我有 class 级变量来保存 GL 特定数据，为应用程序创建 GL 程序的方法，创建着色器，创建缓冲区等。我也知道 1920x1080 硬编码是硬编码的。这是我的盘子，使动态。

    string file = "lambo2.png";
    int program;
    int vertShader;
    int fragShader;
    int buffer;
    int positionLocation;
    int texture;
    float[] vertices = {
                // Left bottom triangle
                -1f, -1f, 0f,
                1f, -1f, 0f,
                1f, 1f, 0f,
                // Right top triangle
                1f, 1f, 0f,
                  -1f, 1f, 0f,
                 -1f, -1f, 0f
        };


    private void CreateProgram()
    {
        program = GL.CreateProgram();
        GL.AttachShader(program, vertShader);
        GL.AttachShader(program, fragShader);
        GL.LinkProgram(program);
    }
    private void CreateShaders()
    {
        /***********Vert Shader********************/
        vertShader = GL.CreateShader(ShaderType.VertexShader);
        GL.ShaderSource(vertShader, @"attribute vec3 a_position;
                                        varying vec2 vTexCoord;
                                        void main() {
                                        vTexCoord = (a_position.xy + 1) / 2;
                                        gl_Position = vec4(a_position, 1);
                                        }");
        GL.CompileShader(vertShader);


        /***********Frag Shader ****************/
        fragShader = GL.CreateShader(ShaderType.FragmentShader);
        GL.ShaderSource(fragShader, @"precision highp float;
        uniform sampler2D sTexture;
                                       varying vec2 vTexCoord;
                                 void main ()
                                 {
                                     vec4    color   = texture2D (sTexture, vTexCoord);
                                     if(color.r < 0.3){color.r = 1.0;}
                                     // Save the result
                                     gl_FragColor    = color;
                                 }");
        //   GL.ShaderSource(fragShader, System.IO.File.ReadAllText(@"C:\Users\Matt\Desktop\hue-shader-backup.ps"));
        GL.CompileShader(fragShader);
    }
    private void InitBuffers()
    {
        buffer = GL.GenBuffer();
        positionLocation = GL.GetAttribLocation(program, "a_position");
        GL.EnableVertexAttribArray(positionLocation);
        GL.BindBuffer(BufferTarget.ArrayBuffer, buffer);
        GL.BufferData(BufferTarget.ArrayBuffer, (IntPtr)(vertices.Length * sizeof(ushort)), vertices, BufferUsageHint.StaticDraw);
        GL.VertexAttribPointer(positionLocation, 3, VertexAttribPointerType.Float, false, 0, 0);
    }
    private void Init()
    {
        texture = LoadTexture(file);
        CreateShaders();
        CreateProgram();
        InitBuffers();
    }
    public int LoadTexture(string file)
    {
        Bitmap bitmap = new Bitmap(file);

        int tex;
        GL.Hint(HintTarget.PerspectiveCorrectionHint, HintMode.Nicest);

        GL.GenTextures(1, out tex);
        GL.BindTexture(TextureTarget.Texture2D, tex);
        bitmap.RotateFlip(RotateFlipType.RotateNoneFlipY);
        BitmapData data = bitmap.LockBits(new System.Drawing.Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height),
       ImageLockMode.ReadOnly, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppArgb);

        GL.TexImage2D(TextureTarget.Texture2D, 0, PixelInternalFormat.Rgba, data.Width, data.Height, 0,
        OpenTK.Graphics.OpenGL.PixelFormat.Bgra, PixelType.UnsignedByte, data.Scan0);
        bitmap.UnlockBits(data);


        GL.TexParameter(TextureTarget.Texture2D, TextureParameterName.TextureMinFilter, (int)TextureMinFilter.Linear);
        GL.TexParameter(TextureTarget.Texture2D, TextureParameterName.TextureMagFilter, (int)TextureMagFilter.Linear);
        GL.TexParameter(TextureTarget.Texture2D, TextureParameterName.TextureWrapS, (int)TextureWrapMode.ClampToEdge);
        GL.TexParameter(TextureTarget.Texture2D, TextureParameterName.TextureWrapT, (int)TextureWrapMode.ClampToEdge);

        return tex;
    }

    public void DrawImage(int image)
    {

        GL.Viewport(new Rectangle(0, 0, 1920, 1080));
        GL.MatrixMode(MatrixMode.Projection);
        GL.PushMatrix();
        GL.LoadIdentity();


        GL.Ortho(0, 1920, 0, 1080, 0, 1);

        GL.MatrixMode(MatrixMode.Modelview);
        GL.PushMatrix();
        GL.LoadIdentity();

        GL.Disable(EnableCap.Lighting);

        GL.Enable(EnableCap.Texture2D);

        GL.ActiveTexture(TextureUnit.Texture0);
        GL.BindTexture(TextureTarget.Texture2D, image);

        GL.Begin(PrimitiveType.Quads);

        GL.TexCoord2(0, 1);
        GL.Vertex3(0, 0, 0);

        GL.TexCoord2(1, 1);
        GL.Vertex3(1920, 0, 0);

        GL.TexCoord2(1, 0);
        GL.Vertex3(1920, 1080, 0);

        GL.TexCoord2(0, 0);
        GL.Vertex3(0, 1080, 0);

        GL.End();
        RunShaders();





        GL.Disable(EnableCap.Texture2D);
        GL.PopMatrix();

        GL.MatrixMode(MatrixMode.Projection);
        GL.PopMatrix();

        GL.MatrixMode(MatrixMode.Modelview);


        ErrorCode ec = GL.GetError();
        if (ec != 0)
            System.Console.WriteLine(ec.ToString());
        Console.Read();
    }
    private void RunShaders()
    {

        GL.ClearColor(Color.AliceBlue);
        GL.UseProgram(program);
        GL.DrawArrays(PrimitiveType.Triangles, 0, vertices.Length / 3);

        ErrorCode ec = GL.GetError();
        if (ec != 0)
            System.Console.WriteLine(ec.ToString());
        Console.Read();

    }

Answer 1

要开始回答而不是继续评论。你仍然有一些复杂的小问题。您应该注释掉 GL.Begin 和 GL.End 之间的所有内容，因为 RunShaders 函数应该将您需要的所有内容绘制到屏幕上。还要注释掉 GL.Ortho 行，如果您使用的是 [-1, 1] 范围内的顶点，则不需要它。

其次，您的问题是您只将一半的顶点缓冲区上传到 GPU。在 GL.BufferData 行的 InitBuffers 中，将 sizeof(ushort) 更改为 sizeof(float)，因为您的顶点是浮点数（4 字节长）而不是 ushorts（2 字节长）。

GL.BufferData(BufferTarget.ArrayBuffer, (IntPtr)(vertices.Length * sizeof(float)), vertices, BufferUsageHint.StaticDraw);

这应该能让你的程序正常工作。

C#/OpenTK - 将着色器应用于加载的纹理时出现问题。纹理按比例缩小并翻转

C#/OpenTK - Problems applying shaders to loaded texture. Texture is scaled down and flipped

c#

opengl

opentk