OpenGLでグレースケールレンダリングを実装する方法は？

Question

テクスチャ付きポリゴンのシーンをレンダリングするとき、元の色のレンダリングと「グレースケール」モードを切り替えることができます。私はブレンドとカラーマトリックス操作を使用してこれを達成しようとしていました。それがうまく動作しませんでした（ブレンドでは、私が望むものに遠隔的に何かを達成したglBlendFunc（）とカラーマトリックス操作...are discussed hereを見つけることができませんでした）。

解決策は、フレームごとに画面をキャプチャし、その結果のテクスチャをグレースケールに変換して代わりに表示することです（グレースケールとは、低彩度ですが、可能な解決方法のほとんどはグレースケールとはそれほど違いはありません）。

その他のオプションはありますか？

Answer 1

デフォルトのOpenGLフレームバッファは、明示的な彩度を保存しないRGB色空間を使用します。彩度を抽出して修正し、再度それを変更する方法が必要です。

RGBベクトルの長さを使用して輝度を0にする以前の提案は正しくありませんでした。スケーリングを考慮しなかったので、私は謝ります。

FreeNode/IRCの## openglと## opengl3からは、通常のユーザー "RTFM_FTW"に行き、高価なRGB-> HSV-> RGBを計算せずに直接彩度を変更することができますコンバージョンは、まさにあなたが望むものです。 HSVコードはあなたの質問に対して劣っていますが、私はそれを残しておきます。

void main(void) 
{ 
    vec3 R0 = texture2DRect(S, gl_TexCoord[0].st).rgb; 
    gl_FragColor = vec4(mix(vec3(dot(R0, vec3(0.2125, 0.7154, 0.0721))), 
     R0, T), gl_Color.a); 
} 

彩度以上のコントロールが必要な場合は、HSLまたはHSVカラースペースに変換する必要があります。以下に示すように、GLSLフラグメントシェーダを使用します。

http://www.opengl.org/registryにあるOpenGL 3.0とGLSL 1.30の仕様を読んで、GLSL v1.30の機能の使い方を学んでください。

#version 130 
#define RED 0 
#define GREEN 1 
#define BLUE 2 

in vec4 vertexIn; 
in vec4 colorIn; 
in vec2 tcoordIn; 
out vec4 pixel; 
Sampler2D tex; 
vec4 texel; 
const float epsilon = 1e-6; 

vec3 RGBtoHSV(vec3 color) 
{ 
    /* hue, saturation and value are all in the range [0,1> here, as opposed to their 
     normal ranges of: hue: [0,360>, sat: [0, 100] and value: [0, 256> */ 
    int sortindex[3] = {RED,GREEN,BLUE}; 
    float rgbArr[3] = float[3](color.r, color.g, color.b); 

    float hue, saturation, value, diff; 
    float minCol, maxCol; 
    int minIndex, maxIndex; 

    if(color.g < color.r) 
     swap(sortindex[0], sortindex[1]); 
    if(color.b < color.g) 
     swap(sortindex[1], sortindex[2]); 
    if(color.r < color.b) 
     swap(sortindex[2], sortindex[0]); 

    minIndex = sortindex[0]; 
    maxIndex = sortindex[2]; 
    minCol = rgbArr[minIndex]; 
    maxCol = rgbArr[maxIndex]; 

    diff = maxCol - minCol; 

    /* Hue */ 
    if(diff < epsilon){ 
     hue = 0.0; 
    } 
    else if(maxIndex == RED){ 
     hue = ((1.0/6.0) * ((color.g - color.b)/diff)) + 1.0; 
     hue = fract(hue); 
    } 
    else if(maxIndex == GREEN){ 
     hue = ((1.0/6.0) * ((color.b - color.r)/diff)) + (1.0/3.0); 
    } 
    else if(maxIndex == BLUE){ 
     hue = ((1.0/6.0) * ((color.r - color.g)/diff)) + (2.0/3.0);   
    } 

    /* Saturation */ 
    if(maxCol < epsilon) 
     saturation = 0; 
    else 
     saturation = (maxCol - minCol)/maxCol; 

    /* Value */ 
    value = maxCol; 

    return vec3(hue, saturation, value); 
} 
vec3 HSVtoRGB(vec3 color) 
{ 
    float f,p,q,t, hueRound; 
    int hueIndex; 
    float hue, saturation, value; 
    vec3 result; 

    /* just for clarity */ 
    hue = color.r; 
    saturation = color.g; 
    value = color.b; 

    hueRound = floor(hue * 6.0); 
    hueIndex = int(hueRound) % 6; 
    f = (hue * 6.0) - hueRound; 
    p = value * (1.0 - saturation); 
    q = value * (1.0 - f*saturation); 
    t = value * (1.0 - (1.0 - f)*saturation); 

    switch(hueIndex) 
    { 
     case 0: 
      result = vec3(value,t,p); 
     break; 
     case 1: 
      result = vec3(q,value,p); 
     break; 
     case 2: 
      result = vec3(p,value,t); 
     break; 
     case 3: 
      result = vec3(p,q,value); 
     break; 
     case 4: 
      result = vec3(t,p,value); 
     break; 
     default: 
      result = vec3(value,p,q); 
     break; 
    } 
    return result; 
} 
void main(void) 
{ 
    vec4 srcColor; 
    vec3 hsvColor; 
    vec3 rgbColor; 
    texel = Texture2D(tex, tcoordIn); 
    srcColor = texel*colorIn; 
    hsvColor = RGBtoHSV(srcColor.rgb); 
    /* You can do further changes here, if you want. */ 
    hsvColor.g = 0; /* Set saturation to zero */ 
    rgbColor = HSVtoRGB(hsvColor); 
    pixel = vec4(rgbColor.r, rgbColor.g, rgbColor.b, srcColor.a); 
} 

Answer 2

近代的なOpenGLに対抗する場合は、ここではpixel shadersが非常に適したソリューションだと思います。レンダリング時に各ポリゴンのシェーディングにフックするか、または各ピクセルを読み込み、グレースケールに変換して書き戻す2回目のパスで1つのフルスクリーンクワッドを実行します。あなたの解像度、グラフィックスハードウェア、およびターゲットフレームレートがどうにかして "極端な"ものでなければ、ほとんどの場合、これは最近可能になるはずです。

Answer 3

Render-To-Textureのレンダリングはそれほど高価ではありません。最近のタイトルに見られるブルームや被写界深度などのエフェクトやエフェクトはすべて、それに依存します。

実際には、スクリーンテクスチャ自体をグレースケールに変換しないで、テクスチャでスクリーサイズのクワッドを描画し、バリューをグレースケールに変換するフラグメントシェーダを使用します。

もう1つの方法は、三角形に2組のフラグメントシェーダを用意することです.1つは、固定関数のピリオインのようにgl_FrontColor属性をコピーする方法と、グレースケール値を画面バッファに書き込む方法です。

3番目のオプションは、グレースケールパレットを設定すると、インデックス付きカラーモードになる可能性がありますが、そのモードは推奨されなくなり、現在ではあまりサポートされていない可能性があります。私が正しく覚えていれば、あなたはブレンドのような多くの機能を失います。