为什么统一变量在 GLSL 中不起作用？

Question

我目前正在尝试使用 LWJGL 创建用于后处理目的的模糊着色器，但偶然发现了一个问题。

我要更改的制服是模糊的分辨率、半径和方向（水平或垂直，因此我可以为两个方向使用一个着色器）。我将输出渲染到 FrameBuffer，然后渲染到屏幕。但不知何故，纹理只是黑色的。当我使用常量值而不是制服时，它完全按预期工作，所以问题一定是制服变量。

这是我的片段着色器的代码：

#version 330 core

out vec4 fragColor;

in vec2 coords;
in vec4 color;
in float samplerIndex;

uniform sampler2D samplers[32]; //Just an Array with ints from 0 to 31
uniform float radius;
uniform vec2 resolution; //Screen Resolution, or width & height of Framebuffer
uniform vec2 direction; //Either 1 or 0 for x and y

void main() {
    int index = int(samplerIndex);

    vec4 sum = vec4(0.0);

    float blurX = radius / resolution.x * direction.x;
    float blurY = radius / resolution.y * direction.y;

    sum += texture2D(samplers[index], vec2(coords.x - 4.0 * blurX, coords.y - 4.0 * blurY)) * 0.0162162162;
    sum += texture2D(samplers[index], vec2(coords.x - 3.0 * blurX, coords.y - 3.0 * blurY)) * 0.0540540541;
    sum += texture2D(samplers[index], vec2(coords.x - 2.0 * blurX, coords.y - 2.0 * blurY)) * 0.1216216216;
    sum += texture2D(samplers[index], vec2(coords.x - 1.0 * blurX, coords.y - 1.0 * blurY)) * 0.1945945946;
    sum += texture2D(samplers[index], vec2(coords.x, coords.y)) * 0.2270270270;
    sum += texture2D(samplers[index], vec2(coords.x + 1.0 * blurX, coords.y + 1.0 * blurY)) * 0.1945945946;
    sum += texture2D(samplers[index], vec2(coords.x + 2.0 * blurX, coords.y + 2.0 * blurY)) * 0.1216216216;
    sum += texture2D(samplers[index], vec2(coords.x + 3.0 * blurX, coords.y + 3.0 * blurY)) * 0.0540540541;
    sum += texture2D(samplers[index], vec2(coords.x + 4.0 * blurX, coords.y + 4.0 * blurY)) * 0.0162162162;

    fragColor = color * vec4(sum.rgb, 1.0);
}

这是我渲染 FrameBuffer 的方式：

    public void render(boolean fixed) {
        model.setTextureID(Shader.getTextureID(texture));

        model.buffer(vertices);
        indices.put(0).put(1).put(2).put(2).put(3).put(0);

        vertices.flip();
        indices.flip();

        shader.bind();
        texture.bind();

        shader.setUniform1iv("samplers", Shader.SAMPLERS);
        shader.setUniform1f("radius", 10.0f);
        shader.setUniform2f("resolution", width, height);
        shader.setUniform2f("direction", horizontal, vertical);
        if(fixed) {
            shader.setUniformMatrix4f("camProjection", Camera.fixedProjection);
            shader.setUniformMatrix4f("camTranslation", Camera.fixedTranslation);
        } else {
            shader.setUniformMatrix4f("camProjection", Camera.projection);
            shader.setUniformMatrix4f("camTranslation", Camera.translation);
        }

        vao.bind();

        vbo.bind();
        vbo.uploadSubData(0, vertices);
        ibo.bind();
        ibo.uploadSubData(0, indices);

        GL11.glDrawElements(GL11.GL_TRIANGLES, Model.INDICES, GL11.GL_UNSIGNED_INT, 0);

        vao.unbind();

        texture.unbind();
        shader.unbind();

        vertices.clear();
        indices.clear();
    }

虽然采样器制服工作得很好，但问题似乎只影响其他三个制服。我对 OpenGL 和 GLSL 没有太多经验，我缺少什么？

Answer 1

您的着色器代码根本无法工作，因为

samplers[index]

samplers 是 sampler2D 的数组，index 是从顶点着色器输入设置的 samplerIndex:

int index = int(samplerIndex);

请参阅您使用的 GLSL 版本 3.30（来自 OpenGL Shading Language 3.30 Specification - 4.1.7 Samplers）：

Samplers aggregated into arrays within a shader (using square brackets [ ]) can only be indexed with integral constant expressions

查看 GLSL 版本 4.60（最新）（来自 OpenGL Shading Language 4.60 Specification - 4.1.7. Opaque Types）：
（此规则适用于 GLSL 4.00 之后的所有版本）

When aggregated into arrays within a shader, these types can only be indexed with a dynamically uniform expression, or texture lookup will result in undefined values.

因此，无论是在您使用的 GLSL 版本中，还是在最新版本中，采样器数组都不能通过顶点着色器输入（属性）进行索引。

从 GLSL 4.00 开始，可以通过统一索引采样器数组，因为通过统一变量索引是 dynamically uniform expression.

我建议使用 sampler2DArray（参见 Sampler）而不是 sampler2D 的数组。
当您使用 sampler2DArray 时，您根本不需要任何索引，因为 "index" 在纹理查找时被编码在纹理坐标的第三个分量中（参见 texture）。

为什么统一变量在 GLSL 中不起作用？

Why are Uniform variables not working in GLSL?

opengl

shader

glsl

lwjgl