PyOpenGL - 获取绘制图像的深度图

Question

我从特定的角度(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。 我可以使用以下命令获取图像的 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:tempimage1.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:tempimage2.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，如果将其读取到GL_UNSIGNED_BYTE缓冲区，则会导致 255。注意，深度图在 [0.0， 1.0] 范围内，如果读取到GL_UNSIGNED_BYTE，则此范围映射到 [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，接近远平面的几何图形将导致值深度值为 255。

如果深度值在 [0.0， 1.0] 范围内，并且您要计算视图(眼睛(空间 z 坐标，则必须将深度值转换为归一化设备z坐标拳头 (z_ndc(：

z_ndc = 2.0 * depth - 1.0;

这个坐标可以通过以下公式转换为眼空间z坐标(z_eye(：

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。所以向后变换要简单得多：

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

参见 如何在现代 OpenGL 中使用片段着色器中的 gl_FragCoord.z 线性渲染深度？