PyOpenGL

Question

我从一个特定的角度（使用视图和投影矩阵）绘制了一个特定的场景。我使用了三角形的 VBO 等等。我可以使用以下方法获取图像的 RGB：

data = glReadPixels(0, 0, width, height, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE)
data = np.frombuffer(data, dtype=np.uint8).reshape(width, height, 3)[::-1]
cv2.imwrite(r"c:\temp\image1.png", data)

但是获取深度图会得到一些奇怪的结果，主要由 255 组成：

data2 = glReadPixels(0, 0, width, height, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_UNSIGNED_BYTE)
data2 = np.frombuffer(data2, dtype=np.uint8).reshape(width, height)[::-1]
cv2.imwrite(r"c:\temp\image2.png", data2)

我尝试替换 GL_UNSIGNED_BYTE -> GL_FLOAT 和 uint8 -> float32

但这并没有帮助

Answer 1

深度图由 1.0 初始化，如果读取到 GL_UNSIGNED_BYTE 缓冲区，则为 255。注意，深度图的范围是[0.0, 1.0]，如果读取到GL_UNSIGNED_BYTE，那么这个范围映射到[0, 255].

在透视投影中，z 坐标不会线性映射到深度缓冲区。深度值迅速增加，靠近远平面的几何体将导致值深度值为255。

如果深度值在 [0.0, 1.0] 范围内并且你想计算视图（眼睛）space z 坐标，那么你必须将深度值转换为规范化设备 z 坐标拳头 (z_ndc):

z_ndc = 2.0 * depth - 1.0;

这个坐标可以转化为眼睛spacez坐标（z_eye），通过以下公式：

z_eye = 2.0 * n * f / (f + n - z_ndc * (f - n));

其中 n 是近平面，f 是远平面。

请注意，此转换仅适用于透视投影。

在正交投影中，z 坐标线性映射到深度。所以向后转换就简单多了：

z_eye = depth * (f-n) + n;

另见 How to render depth linearly in modern OpenGL with gl_FragCoord.z in fragment shader?

PyOpenGL - 获取绘制图像的深度图

PyOpenGL - Get depth map of drawn image

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