python - Pygame，OpenGL : Project 3D rgb values to 2D surface

Question

使用 Pygame 和 OpenGL，我在 3D 中绘制了一个红色和一个绿色球体 - 在 z 方向上靠近和远离:

我想在我的 View 的 2D 平面中检索该图像的 RGB 值。我陷入了在以下代码片段中标记为 1 和 2 的 Pygame 和 OpenGL 方法的困境，因为它们仅返回黑色像素。

import pygame
from pygame.locals import DOUBLEBUF, OPENGL
import OpenGL.GL as GL
import OpenGL.GLU as GLU

x1, y1, z1 = 0, 0, -5
r1 = .2

x2, y2, z2 = 0, 1, -9
r2 = .2

border_x, border_y, border_z = 200, 200, 200
field_of_view_in_deg = 45

aspect_ratio = border_x/border_y
clip_near = .1
clip_far = 200

longitude_parts = 50
latitude_parts = 50

delay = 500

red = (1, 0, 0)
green = (0, 1, 0)

pygame.init()
win = pygame.display.set_mode((border_x, border_y), DOUBLEBUF | OPENGL)
surface = pygame.Surface((border_x, border_y))

GLU.gluPerspective(field_of_view_in_deg, aspect_ratio, clip_near, clip_far)
GL.glEnable(GL.GL_DEPTH_TEST)
GL.glClear(GL.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL.GL_DEPTH_BUFFER_BIT)

GL.glPushMatrix()
GL.glTranslatef(x1, y1, z1)
GL.glColor3fv(red)
GLU.gluSphere(GLU.gluNewQuadric(), r1, longitude_parts, latitude_parts)
GL.glPopMatrix()

GL.glPushMatrix()
GL.glTranslatef(x2, y2, z2)
GL.glColor3fv(green)
GLU.gluSphere(GLU.gluNewQuadric(), r2, longitude_parts, latitude_parts)
GL.glPopMatrix()

# 1
pixels = pygame.PixelArray(surface)

# 2
pixels = GL.glReadPixels(border_x, border_y, border_x, border_y, GL.GL_RGB,
                         GL.GL_INT)

pygame.display.flip()
pygame.time.wait(delay)

我的问题是:

如何从 3D 投影到定义的 2D 表面？我尝试在 glReadPixels 之前插入 gluUnproject，但我不完全理解此函数返回的内容，如下:

obj_x=0.0414213539903457, obj_y=0.0414213539903457, obj_z=-0.09999999851062896:

modelview_matrix = GL.glGetDoublev(GL.GL_MODELVIEW_MATRIX)
projection_matrix = GL.glGetDoublev(GL.GL_PROJECTION_MATRIX)
viewport = GL.glGetIntegerv(GL.GL_VIEWPORT)
obj_x, obj_y, obj_z = GLU.gluUnProject(border_x, border_y, 0,
                                       modelview_matrix,
                                       projection_matrix,
                                       viewport)

关于2:我如何告诉glReadPixels从定义的表面读取？

Answer 1

glReadPixels的参数指定应读取的窗口矩形。前 2 个参数指定从帧缓冲区读取的第一个像素的窗口坐标，第三个和第四个参数指定像素矩形的尺寸(宽度和高度)。

读取整个窗口(framebuffer)的参数为0, 0, border_x, border_y:

pixels = GL.glReadPixels(0, 0, border_x, border_y, GL.GL_RGB, GL.GL_INT)   

请注意，您可以选择颜色值作为整数值(GL.GL_BYTE、GL.GL_INT)或 [0.0, 1.0] 范围内的浮点值( GL.GL_FLOAT)。

例如下面的代码将打印1.0，因为读取了 View 中间红点的红色 channel :

pixels = GL.glReadPixels(0, 0, border_x, border_y, GL.GL_RGB, GL.GL_FLOAT)

x, y = 100, 100
r = pixels[x][y][0]
print(r)