OpenGL ES cria efeito de estêncil usando textura

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Meio Ambiente

Este é o ambiente em que estou trabalhando:

  • OpenGL ES 2.0
  • Simulador para iPhone e iPhone 4
  • iMac 27 "usando NVIDIA GeForce GTX 680MX 2048 MB

Espero que ajude.

O problema

Estive pesquisando alta e baixa em várias fontes e vários sites, incluindo o Stackoverflow, mas ainda não obtivemos um efeito estêncil de trabalho.

O que eu tenho é isso:

configuração da cena do estêncil

A coisa preta em 'S' não é um polígono, mas uma textura desenhada em um quadrângulo de retângulo com a mesma largura e altura da imagem de fundo.

Estou tentando fazer um efeito de estêncil em que o plano de fundo e o carinha amarelo só devem ser visíveis se estiverem dentro da textura preta em 'S'.

No meu shader de fragmento, tenho o seguinte:

varying lowp vec4 destinationColor;

varying lowp vec2 TexCoordOut;
uniform sampler2D Texture;
uniform highp float TexScale;

void main()
{
    highp vec4 color = texture2D(Texture, TexCoordOut);

    if(color.a == 0.0)
    {
        discard;
    }

    gl_FragColor = color;
}

Para minha configuração, o Depth Stencil Buffer, configurei-o assim:

-(void)setupDepthStencilBuffer
{
    GLint width;
    GLint height;

    glGetRenderbufferParameteriv(GL_RENDERBUFFER, GL_RENDERBUFFER_WIDTH, &width);
    glGetRenderbufferParameteriv(GL_RENDERBUFFER, GL_RENDERBUFFER_HEIGHT, &height);

    glGenBuffers(1, &depthStencilBuffer);
    glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, depthStencilBuffer);
    glRenderbufferStorage(GL_RENDERBUFFER, GL_DEPTH24_STENCIL8_OES, width, height);
    //glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_COMPONENT24_OES, width, height);

    NSLog(@"depthStencilBuffer = %d", depthStencilBuffer);
}

De acordo com a documentação da Apple (que eu acho que está desatualizada):

http://developer.apple.com/library/ios/#documentation/3DDrawing/Conceptual/OpenGLES_ProgrammingGuide/WorkingwithEAGLContexts/WorkingwithEAGLContexts.html#//apple_ref/doc/uid/TP40008793-CH103-SW1

Observe que algumas coisas como GL_RGBA enum não existem quando tentei digitá-lo no Xcode (acho que a Apple deve ter removido e tornado obsoleto).

Eu também tentei a maneira da Apple de definir o buffer de "profundidade / estêncil" no link acima, mas deu o mesmo erro abaixo.

O código que tenho acima é como você criaria um buffer de estêncil.

No meu método setupFrameBuffer (), eu o anexo da seguinte maneira:

-(void)setupFrameBuffer
{
    GLuint frameBuffer;

    glGenBuffers(1, &frameBuffer);
    glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, frameBuffer);
    glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_RENDERBUFFER, colorRenderBuffer);
    glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_STENCIL_ATTACHMENT, GL_RENDERBUFFER, depthStencilBuffer);

    GLenum status = glCheckFramebufferStatus(GL_FRAMEBUFFER);

    if(status != GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE)
    {
        NSLog(@"failed to make complete framebuffer object %x", status);
    }
}

O erro que recebi ao anexá-lo como mostrado acima é:

falha ao criar o objeto buffer de quadro completo 8cd6

Para o meu método de renderização, tenho o seguinte:

-(void)render:(CADisplayLink *)displayLink
{
    glClearColor(0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);



    glClearStencil(0);
    glEnable(GL_STENCIL_TEST);

    // ----------------------------------------
    // Don't write to color or depth buffer
    // ----------------------------------------
    glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
    glDepthMask(GL_FALSE);

    glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_REPLACE);

    // ----------------------------------------
    // First set the alpha test so that
    // fragments greather than threshold
    // will pass thus will set nonzero
    // bits masked by 1 in stencil
    // ----------------------------------------
    glStencilFunc(GL_ALWAYS, 1, 1);

    // ----------------------------------------------------------------
    // Drawing our stencil
    // ----------------------------------------------------------------

    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, bgVBO);
    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, bgIBO);

    glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, stencilTexture);
    glUniform1i(textureUniform, 0);

    glVertexAttribPointer(positionSlot, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), 0);
    glVertexAttribPointer(colorSlot, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (const void *)(sizeof(GLfloat) * 3));
    glVertexAttribPointer(texCoordSlot, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (const void *)(sizeof(GLfloat) * 7));

    glDrawElements(GL_TRIANGLE_FAN, sizeof(bgIndices)/sizeof(bgIndices[0]), GL_UNSIGNED_BYTE, 0);

    /*
    // -----------------------------------------
    // Second pass of the fragments less
    // or equal than the threshold will pass
    // thus will set zero bits masked by 1
    // in stencil
    // -----------------------------------------
    glStencilFunc(GL_ALWAYS, 0, 1);

    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, bgVBO);
    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, bgIBO);

    glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, stencilTexture);
    glUniform1i(textureUniform, 0);

    glVertexAttribPointer(positionSlot, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), 0);
    glVertexAttribPointer(colorSlot, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (const void *)(sizeof(GLfloat) * 3));
    glVertexAttribPointer(texCoordSlot, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (const void *)(sizeof(GLfloat) * 7));

    glDrawElements(GL_TRIANGLE_STRIP, sizeof(bgIndices)/sizeof(bgIndices[0]), GL_UNSIGNED_BYTE, 0);
    */


    // ---------------------------------------------------
    // RE-ENABLING THE COLOR AND DEPTH MASK AGAIN
    // TO DRAW REST OF THE SCENE AFTER STENCIL
    // ---------------------------------------------------
    glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
    glDepthMask(GL_TRUE);




    Mat4 frustrumMatrix = [CameraMatrix createOrthographicMatrixUsingLeft:-(self.bounds.size.width / 2.0)
                                                                       Right:(self.bounds.size.width / 2.0)
                                                                      Bottom:-(self.bounds.size.height / 2.0)
                                                                         Top:(self.bounds.size.height / 2.0)
                                                                        Near:-1.0f
                                                                         Far:1.0f];

    glUniformMatrix4fv(projectionUniform, 1, 0, frustrumMatrix.matrix);

    glViewport(0, 0, self.bounds.size.width * self.contentScaleFactor, self.bounds.size.height * self.contentScaleFactor);

    // ----------------------------------------------------------------
    // Drawing our background first
    // ----------------------------------------------------------------

    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, bgVBO);
    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, bgIBO);

    glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, bgTexture);
    glUniform1i(textureUniform, 0);

    glVertexAttribPointer(positionSlot, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), 0);
    glVertexAttribPointer(colorSlot, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (const void *)(sizeof(GLfloat) * 3));
    glVertexAttribPointer(texCoordSlot, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (const void *)(sizeof(GLfloat) * 7));

    glDrawElements(GL_TRIANGLE_FAN, sizeof(bgIndices)/sizeof(bgIndices[0]), GL_UNSIGNED_BYTE, 0);



    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vertexBuffer);
    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indexBuffer);


    glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, floorTexture);
    glUniform1i(textureUniform, 0);


    glVertexAttribPointer(positionSlot, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), 0);
    glVertexAttribPointer(colorSlot, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (const void *)(sizeof(GLfloat) * 3));

    glVertexAttribPointer(texCoordSlot, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (const void *)(sizeof(GLfloat) * 7));

    glDrawElements(GL_TRIANGLE_FAN, sizeof(Indices)/sizeof(Indices[0]), GL_UNSIGNED_BYTE, 0);

    glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
    glEnable(GL_BLEND);

    [context presentRenderbuffer:GL_RENDERBUFFER];
}

O resultado disso é obviamente uma tela rosa, o que significa que minha configuração está errada:

insira a descrição da imagem aqui

Alguém capaz de lançar alguma luz, por favor?

Zhang
fonte
Não faço ideia de como resolver o problema exato, mas por que não usar a "textura do estêncil" ao desenhar o carinha amarelo e descartar se o valor texel não corresponde?
Jari Komppa
O estêncil não serve para mascarar o carinha, é para ser usado na detecção de terrenos em que o carinha fica (não na imagem de fundo que você vê acima). Pense no jogo Worm, você tem o fundo e o terreno no meio, mascarado por um estêncil para apagar o terreno e detectar colisão para os jogadores na tela (o carinha amarelo).
Zhang

Respostas:

7

A solução

Isso aí!!!

Eu sou um sujeito feliz agora! : D

OK, finalmente consegui fazer o Stencil trabalhar com textura :)

(também aprendemos várias coisas ao longo do caminho, por exemplo, podemos verificar color.alpha e usar o descarte como uma maneira de remover o pixel transparente e o truque glBlend (GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA) se torna obsoleto)

Portanto, a primeira coisa que notei que fiz de errado foi gerar incorretamente os nomes para meu buffer de estêncil.

No código fonte acima na minha pergunta, eu digitei:

glGenBuffers(1, &depthStencilBuffer);

Deve ser realmente:

glGenRenderbuffers(1, &depthStencilBuffer);

d'oh!

Em segundo lugar, comentei o importante segundo glStencilFunc () que precisava ser chamado:

glStencilFunc(GL_ALWAYS, 1, 1);
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_REPLACE);

// draw black 'S' textured quad here

. . .

// -----------------------------------
// I WAS MISSING THIS IMPORTANT LINE
// -----------------------------------
glStencilFunc(GL_ALWAYS, 0, 1);
glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP);

/* draw the rest of the scene here (the background and yellow guy) */

O resultado final:

insira a descrição da imagem aqui

Espero que ajude todos os que estão tentando este estêncil legal com um recurso de textura: D

Também modifiquei vários outros códigos-fonte, mas essas duas foram as principais mudanças que o fizeram funcionar.

Algumas mudanças úteis também me ajudaram a depurar o problema:

  • Descobri que não preciso anexar buffer de profundidade ao meu buffer de quadros para fazê-lo funcionar
  • Também não preciso limpar GL_DEPTH_BUFFER_BIT
  • Alterei o método setupFrameBuffer () para isso com as condições adicionais if-else para apontar claramente para mim os possíveis erros.

O novo método setupFrameBuffer ():

-(void)setupFrameBuffer
{
    GLuint frameBuffer;

    glGenBuffers(1, &frameBuffer);
    glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, frameBuffer);
    glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_RENDERBUFFER, colorRenderBuffer);
    //glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_RENDERBUFFER, depthStencilBuffer);
    glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_STENCIL_ATTACHMENT, GL_RENDERBUFFER, depthStencilBuffer);

    GLenum status = glCheckFramebufferStatus(GL_FRAMEBUFFER);

    if(status == GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE)
    {
        NSLog(@"framebuffer complete");
        //NSLog(@"failed to make complete framebuffer object %x", status);
    }
    else if(status == GL_FRAMEBUFFER_INCOMPLETE_ATTACHMENT)
    {
        NSLog(@"incomplete framebuffer attachments");
    }
    else if(status == GL_FRAMEBUFFER_INCOMPLETE_MISSING_ATTACHMENT)
    {
        NSLog(@"incomplete missing framebuffer attachments");
    }
    else if(status == GL_FRAMEBUFFER_INCOMPLETE_DIMENSIONS)
    {
        NSLog(@"incomplete framebuffer attachments dimensions");
    }
    else if(status == GL_FRAMEBUFFER_UNSUPPORTED)
    {
        NSLog(@"combination of internal formats used by attachments in thef ramebuffer results in a nonrednerable target");
    }
}
Zhang
fonte