android - 如何使用 OpenGL 模拟 OpenCV 的 warpPerspective 功能(透视变换)

Question

我已经在 Python 和 C++ 中使用 OpenCV 完成了图像变形，看到可口可乐标志在我选择的角落里变形了:

使用以下图片:

还有这个:

Full album with transition pics and description here

我确实需要这样做，但在 OpenGL 中。我会有:

• 我必须在其中绘制变形图像的角

• 映射 Logo 图像变换的单应矩阵进入您在最终图像中看到的 Logo 图像(使用 OpenCV 的warpPerspective)，像这样:

  [[  2.59952324e+00,   3.33170976e-01,  -2.17014066e+02],
  [  8.64133587e-01,   1.82580111e+00,  -3.20053715e+02],
  [  2.78910149e-03,   4.47911310e-05,   1.00000000e+00]]
  

• 主图(此处为跑道图)

• 叠加图片(此处为可口可乐图片)

这可能吗？我已经阅读了很多内容并开始阅读 OpenGL 基础教程，但是我能用我所拥有的来完成吗？ OpenGL 实现是否会更快，比如大约 10 毫秒？

我目前正在玩这个教程: http://ogldev.atspace.co.uk/www/tutorial12/tutorial12.html我正朝着正确的方向前进吗？ OpenGL新手在此，请多包涵。谢谢。

Answer 1

在尝试了此处和其他地方提出的一些解决方案之后，我最终通过编写一个复制“warpPerspective”功能的 fragment 着色器来解决这个问题。

fragment 着色器代码如下所示:

varying highp vec2 textureCoordinate;

uniform sampler2D inputImageTexture;

// NOTE: you will need to pass the INVERSE of the homography matrix, as well as 
// the width and height of your image as uniforms!
uniform highp mat3 inverseHomographyMatrix;
uniform highp float width;
uniform highp float height;

void main()
{
   // Texture coordinates will run [0,1],[0,1];
   // Convert to "real world" coordinates
   highp vec3 frameCoordinate = vec3(textureCoordinate.x * width, textureCoordinate.y * height, 1.0);

   // Determine what 'z' is
   highp vec3 m = inverseHomographyMatrix[2] * frameCoordinate;
   highp float zed = 1.0 / (m.x + m.y + m.z);
   frameCoordinate = frameCoordinate * zed;

   // Determine translated x and y coordinates
   highp float xTrans = inverseHomographyMatrix[0][0] * frameCoordinate.x + inverseHomographyMatrix[0][1] * frameCoordinate.y + inverseHomographyMatrix[0][2] * frameCoordinate.z;
   highp float yTrans = inverseHomographyMatrix[1][0] * frameCoordinate.x + inverseHomographyMatrix[1][1] * frameCoordinate.y + inverseHomographyMatrix[1][2] * frameCoordinate.z;

   // Normalize back to [0,1],[0,1] space
   highp vec2 coords = vec2(xTrans / width, yTrans / height);

   // Sample the texture if we're mapping within the image, otherwise set color to black
   if (coords.x >= 0.0 && coords.x <= 1.0 && coords.y >= 0.0 && coords.y <= 1.0) {
       gl_FragColor = texture2D(inputImageTexture, coords);
   } else {
       gl_FragColor = vec4(0.0,0.0,0.0,0.0);
   }
}

请注意，我们在此处传递的单应矩阵是INVERSE HOMOGRAPHY MATRIX!您必须反转要传递给“warpPerspective”的单应矩阵 - 否则此代码将不起作用。

顶点着色器除了传递坐标外什么都不做:

// Vertex shader
attribute vec4 position;
attribute vec4 inputTextureCoordinate;

varying vec2 textureCoordinate;

void main() {
   // Nothing happens in the vertex shader
   textureCoordinate = inputTextureCoordinate.xy;
   gl_Position = position;
}

传入未改变的纹理坐标和位置坐标(即 textureCoordinates = [(0,0),(0,1),(1,0),(1,1)] 和 positionCoordinates = [(-1,-1 ),(-1,1),(1,-1),(1,1)]，对于三角形带)，这应该可行!