renderowanie woluminów (przy użyciu glsl) z algorytmem Ray castingu

Question

renderowanie woluminów (przy użyciu glsl) z algorytmem Ray castingu

Uczę się renderowania woluminów za pomocą algorytmu odlewania promieni. Znalazłem dobre demo i tuturial w tutaj . ale problem polega na tym, że mam kartę graficzną ATI zamiast Nvidii, które sprawiają, że nie mogę używać CG shader w demo, więc chcę zmienić CG shader na GLSL shader. Przejrzałem red book (wydanie 7) OpenGL, ale nie znam glsl i cg. czy ktoś może mi pomóc zmienić CG shader w demo na glsl? czy są jakieś materiały do najprostsze demo renderowania woluminów za pomocą ray castingu (oczywiście w glsl). tutaj jest CG shader demo. i może działać na karcie graficznej NVIDIA mojego przyjaciela. najbardziej mylące jest to, że nie wiem, jak przetłumaczyć część wejściową cg na glsl, na przykład:

struct vertex_fragment
 {
   float4 Position    : POSITION; // For the rasterizer
   float4 TexCoord    : TEXCOORD0; 
   float4 Color       : TEXCOORD1;
   float4 Pos         : TEXCOORD2;
 };

Co więcej, mogę napisać program bind 2 texture object z 2 texture unit do shadera pod warunkiem, że przy rysowaniu ekranu przypiszę dwa texcoord, na przykład

glMultiTexCoord2f(GL_TEXTURE0, 1.0, 0.0);

glMultiTexCoord2f(GL_TEXTURE1, 1.0, 0.0);

W wersji demonstracyjnej program będzie wiązał się z dwiema teksturami (jedna 2D dla backface_buffer jedna 3D dla volume texture), ale tylko z jedną jednostką tekstury, taką jak glMultiTexCoord3f(GL_TEXTURE1, x, y, z); myślę, że jednostka GL_TEXTURE1 jest dla tekstury woluminu, ale która (jednostka tekstury) jest dla backface_buffer? o ile wiem, Aby powiązać teksturę obj w shaderze, muszę uzyskać jednostkę tekstury, aby powiązać na przykład:

glLinkProgram(p);   
texloc = glGetUniformLocation(p, "tex");
volume_texloc = glGetUniformLocation(p, "volume_tex");
stepsizeloc = glGetUniformLocation(p, "stepsize");
glUseProgram(p);
glUniform1i(texloc, 0); 
glUniform1i(volume_texloc, 1); 
glUniform1f(stepsizeloc, stepsize);
  //When rendering an object with this program.
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, backface_buffer);
glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
glBindTexture(GL_TEXTURE_3D, volume_texture);

Program jest dobrze skompilowany i połączony ok. ale mam tylko -1 z wszystkich trzech lokalizacji (texloc, volume_texloc i stepsizeloc). Wiem, że może być zoptymalizowany. czy ktoś może mi pomóc przetłumaczyć CG shader na GLSL shader?

Edit: jeśli interesuje Cię nowoczesna implementacja API OpenGL (kod źródłowy C++) z glsl: Volume_Rendering_Using_GLSL

17

opengl glsl demo raycasting volume-rendering

Author: toolchainX, 2012-02-28

Source

1 answers

score 14 · Accepted Answer

Problem rozwiązany. wersja glsl z demo :

Vertex shader

void main()
{
    gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix*gl_Vertex;
    //gl_FrontColor = gl_Color;
    gl_TexCoord[2] = gl_Position;
    gl_TexCoord[0] = gl_MultiTexCoord1;
    gl_TexCoord[1] = gl_Color;
}

Fragment shader

uniform sampler2D tex;
uniform sampler3D volume_tex;
uniform float stepsize;

void main()
{
    vec2 texc = ((gl_TexCoord[2].xy/gl_TexCoord[2].w) + 1) / 2;
    vec4 start = gl_TexCoord[0];
    vec4 back_position = texture2D(tex, texc);
    vec3 dir = vec3(0.0);
    dir.x = back_position.x - start.x;
    dir.y = back_position.y - start.y;
    dir.z = back_position.z - start.z;
    float len = length(dir.xyz); // the length from front to back is calculated and used to terminate the ray
    vec3 norm_dir = normalize(dir);
    float delta = stepsize;
    vec3 delta_dir = norm_dir * delta;
    float delta_dir_len = length(delta_dir);
    vec3 vect = start.xyz;
    vec4 col_acc = vec4(0,0,0,0); // The dest color
    float alpha_acc = 0.0;                // The  dest alpha for blending
    float length_acc = 0.0;
    vec4 color_sample; // The src color 
    float alpha_sample; // The src alpha

    for(int i = 0; i < 450; i++)
    {
      color_sample = texture3D(volume_tex,vect);
      //  why multiply the stepsize?
      alpha_sample = color_sample.a*stepsize;
      // why multply 3?
      col_acc   += (1.0 - alpha_acc) * color_sample * alpha_sample*3 ;
      alpha_acc += alpha_sample;
      vect += delta_dir;
      length_acc += delta_dir_len;
      if(length_acc >= len || alpha_acc > 1.0) 
        break; // terminate if opacity > 1 or the ray is outside the volume
    }

    gl_FragColor =  col_acc;
}

Jeśli widziałeś oryginalny shader cg, jest tylko niewielka różnica między cg a glsl. w opengl nie jest możliwe tłumaczenie wersji demonstracyjnej na wersję glsl, ponieważ funkcja cg w opengl jest taka jak:

param = cgGetNamedParameter(program, par); 
cgGLSetTextureParameter(param, tex); 
cgGLEnableTextureParameter(param);

Enkapsuluje proces aktywacji jednostki tekstury i wielowątkowości (za pomocą glActiveTexture) i dezaktywacja, która jest bardzo ważna w tym demo, ponieważ używała zarówno stałego potoku, jak i programowalnego potoku. oto kluczowy segment zmieniony w funkcji void raycasting_pass() main.procesor CPP demo w samouczku Raycastingu GPU Petera Triera:

Function raycasting_pass

void raycasting_pass()
{
    // specify which texture to bind
    glFramebufferTexture2DEXT(GL_FRAMEBUFFER_EXT, GL_COLOR_ATTACHMENT0_EXT, 
        GL_TEXTURE_2D, final_image, 0);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT );
    glUseProgram(p);
    glUniform1f(stepsizeIndex, stepsize);
    glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
    glEnable(GL_TEXTURE_3D);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_3D, volume_texture);
    glUniform1i(volume_tex, 1); 
    glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
    glEnable(GL_TEXTURE_2D);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, backface_buffer);
    glUniform1i(tex, 0); 

    glUseProgram(p);
    glEnable(GL_CULL_FACE);
    glCullFace(GL_BACK);
    drawQuads(1.0,1.0, 1.0);  // Draw a cube
    glDisable(GL_CULL_FACE);
    glUseProgram(0);
    // recover to use only one texture unit as for the fixed pipeline
    glActiveTexture(GL_TEXTURE1);
    glDisable(GL_TEXTURE_3D);
    glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
}

To wszystko.