opengl - 使用 OpenGL 进行延迟渲染，在表面的光照边界附近经历严重的像素化

Question

问题解释

我目前正在为延迟渲染器实现点光源，但无法确定仅在光源边界附近才明显的重像素化/三角剖分来自何处。

问题似乎是由某处的精度损失引起的，但我一直无法找到确切的来源。法线是一种明显的可能性，但我有一个同学正在使用 directx 并以类似的方式处理他的法线，没有任何问题。

从大约 2 米远我们游戏的单位(64 单位/米):

几厘米远。请注意，当我接近它时，“像素化”不会改变世界的大小。但是，如果我改变相机的方向，它会看起来像在游泳:

与我的前向渲染器的特写比较，它展示了人们对 RGBA8 渲染目标(每种颜色只有 0-255 个可能值)所期望的球形条纹。请注意，在我的延迟图片中，后壁显示出正常的球形条纹:

光体积在这里显示为绿色线框:

可以看出，除非您靠近表面(在我们的游戏单位中大约一米)，否则效果是不可见的。

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位置重建

首先，我应该提到我使用的是球形网格，我用它来渲染光线重叠的屏幕部分。如果深度大于或等于深度缓冲区，我只渲染背面 as suggested here .

为了重建片段的相机空间位置，我从光体积上的相机空间片段中获取向量，对其进行归一化，并按 gbuffer 中的线性深度对其进行缩放。这是讨论的方法的混合体 here (using linear depth)和 here (spherical light volumes) .

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几何缓冲区

我的 gBuffer 设置是:

enum render_targets { e_dist_32f = 0, e_diffuse_rgb8, e_norm_xyz8_specpow_a8, e_light_rgb8_specintes_a8, num_rt };
//...
GLint internal_formats[num_rt] = {  GL_R32F, GL_RGBA8, GL_RGBA8, GL_RGBA8 };
GLint formats[num_rt]          = {   GL_RED,  GL_RGBA,  GL_RGBA,  GL_RGBA };
GLint types[num_rt]            = { GL_FLOAT, GL_FLOAT, GL_FLOAT, GL_FLOAT };
for(uint i = 0; i < num_rt; ++i)
{
  glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, _render_targets[i]);
  glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, internal_formats[i], _width, _height, 0, formats[i], types[i], nullptr);
}
// Separate non-linear depth buffer used for depth testing
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, _depth_tex_id);
glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_DEPTH_COMPONENT32, _width, _height, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, nullptr);

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Answer 1

普通精度

问题是我的法线没有足够的精度。每个组件 8 位，这意味着 255 个离散的可能值。检查覆盖在光照顶部的 gbuffer 中的法线显示与法线值与点亮“像素”值的 1-1 对应关系。

我不确定为什么我的同学没有遇到同样的问题(他将进一步调查)。

经过更多研究后，我发现一个术语是量化。另一个例子可以看here在第 19 页有镜面高光。

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解决方案

将我的正常渲染目标更改为 RG16F 后，问题就解决了。

使用方法建议here存储和检索法线我得到以下结果:

我现在需要更紧凑地存储我的法线(我只有 2 个组件的空间)。 This如果有人发现自己处于同样的情况，这是一项很好的技术调查。

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[编辑 1]

正如 Andon 和 GuyRT 在评论中指出的那样，16 位对于我的需要来说有点过大了。我已经按照他们的建议切换到 RGB10_A2，它给出了非常令人满意的结果，即使在圆形表面上也是如此。额外的 2 位有很大帮助(256 对 1024 个离散值)。

这是现在的样子。

还应注意(对于将来引用此帖子的任何人)，我为 RG16F 发布的图像在我用于压缩/解压缩法线的方法中有一些不希望出现的 strip (涉及一些错误)。

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[编辑 2]

在与一位同学(使用 RGB8 且没有任何不良影响)进一步讨论这个问题后，我认为值得一提的是，我可能只是拥有完美的元素组合才能使它出现。我正在为其构建此渲染器的游戏是一款恐怖游戏，可让您置身于漆黑的环境中，并具有类似声纳的能力。通常情况下，在一个场景中，您会有许多不同角度的灯光(我同学的环境都非常明亮 - 他们正在制作户外赛车游戏)。再加上它只出现在相对较近的非常圆的物体上，这可能就是我挑起这个的原因。这只是我的(受过一些教育的)猜测。