OpenSceneGraph浮动图像

OpenSceneGraph float Image

本文关键字：图像 OpenSceneGraph      更新时间：2023-10-16

使用C++和OSG，我试图将浮动纹理上传到着色器，但不知何故，它似乎不起作用。最后，我发布了部分代码。主要问题是如何使用浮点数组中的数据创建osg:：Image对象。在OpenGL中，所需的代码是

glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_LUMINANCE32F_ARB, width, height, 0, 
             GL_LUMINANCE, GL_FLOAT, data);

但在这种情况下，我必须使用OSG。

使用时代码运行良好

Image* image = osgDB::readImageFile("someImage.jpg");

而不是

image = new Image;

但我需要上传生成的浮点数据。也不可能切换到无符号字符数组，因为我需要着色器代码中的GL_LUMINANCE32F_ARB数据范围。

我希望有人能在这里帮助我，因为谷歌无法帮助我（谷歌搜索了例如：osg浮动图像）。这是我的代码。

using namespace std;
using namespace osg;
//...
float* data = new float[width*height];
fill_n(data, size, 1.0); // << I actually do this for testing purposes
Texture2D* texture = new Texture2D;
Image* image = new Image;
osg::State* state = new osg::State;
Uniform* uniform = new Uniform(Uniform::SAMPLER_2D, "texUniform");
texture->setInternalFormat(GL_LUMINANCE32F_ARB);
texture->setDataVariance(osg::Object::DYNAMIC);
texture->setFilter(osg::Texture2D::MIN_FILTER, osg::Texture2D::LINEAR);
texture->setFilter(osg::Texture2D::MAG_FILTER, osg::Texture2D::LINEAR);
texture->setWrap(osg::Texture2D::WRAP_T, osg::Texture2D::CLAMP_TO_EDGE);
texture->setWrap(osg::Texture2D::WRAP_S, osg::Texture2D::CLAMP_TO_EDGE);
if (data == NULL)
  cout << "texdata null" << endl; // << this is not printed
image->setImage(width, height, 1, GL_LUMINANCE32F_ARB,
                GL_LUMINANCE, GL_FLOAT,
                (unsigned char*)data, osg::Image::USE_NEW_DELETE);
if (image->getDataPointer() == NULL)
  cout << "datapointernull" << endl; // << this is printed
if (!image->valid())
  exit(1); //  << here the code exits (hard exit just for testing purposes)
osgDB::writeImageFile(*image, "blah.png");
texture->setInternalFormat(GL_LUMINANCE32F_ARB);
texture->setImage(image);
camera->getOrCreateStateSet()->setTextureAttributeAndModes(4, texture);
state->setActiveTextureUnit(4);
texture->apply(*state);
uniform->set(4);
addProgrammUniform(uniform);

我在网上找到了另一种方法，让osg:：Image创建数据，然后填充。但不知何故，这也不起作用。我在新XYZ之后插入了这个；线

image->setInternalTextureFormat(GL_LUMINANCE32F_ARB);
image->allocateImage(width,height,1,GL_LUMINANCE,GL_FLOAT);
if (image->data() == NULL)
  cout << "null here?!" << endl; // << this is printed.

我使用以下（简化的）代码来创建和设置浮点纹理：

// Create texture and image
osg::Texture* texture = new osg::Texture2D;
osg::Image* image = new osg::Image();
image->allocateImage(size, size, 1, GL_LUMINANCE, GL_FLOAT);
texture->setInternalFormat(GL_LUMINANCE32F_ARB);
texture->setFilter(osg::Texture::MIN_FILTER, osg::Texture::LINEAR);
texture->setFilter(osg::Texture::MAG_FILTER, osg::Texture::LINEAR);
texture->setWrap(osg::Texture::WRAP_S, osg::Texture::CLAMP_TO_EDGE);
texture->setWrap(osg::Texture::WRAP_T, osg::Texture::CLAMP_TO_EDGE);
texture->setImage(image);
// Set texture to node
osg::StateSet* stateSet = node->getOrCreateStateSet();
stateSet->setTextureAttributeAndModes(TEXTURE_UNIT_NUMBER, texture);
// Set data
float* data = reinterpret_cast<float*>(image->data());
/* ...data processing... */
image->dirty();

您可能想要更改一些参数，但这应该会给您一个开始。我认为在您的情况下，TEXTURE_UNIT_NUMBER应该设置为4。

但我需要上传生成的浮点数据。也不可能切换到无符号字符数组，因为我需要着色器代码中的GL_LUMINANCE32F_ARB数据范围。

osgDB::writeImageFile(*image, "blah.png");

png文件不支持每通道32位的数据，所以不能用这种方式将纹理写入文件。参见libpng书籍：

PNG灰度图像支持任何图像类型中最宽范围的像素深度。支持1、2、4、8和16位的深度，涵盖从简单的黑白扫描到全深度医学和原始天文图像的所有内容。[63]

[63]校准的天文图像数据通常存储为32位或64位浮点值，一些原始数据表示为32位整数。PNG直接支持这两种格式，尽管原则上可以设计一个辅助块来保存正确的转换信息。然而，转换动态范围超过16位的数据将是一种有损的转换——至少，除非滥用PNG的alpha通道或RGB功能。

对于每个通道32位，请查看OpenEXR格式。

然而，如果16位浮点（即半浮点）就足够了，那么你可以这样做：

osg::ref_ptr<osg::Image> heightImage = new osg::Image;
int pixelFormat = GL_LUMINANCE;
int type = GL_HALF_FLOAT;
heightImage->allocateImage(tex_width, tex_height, 1, pixelFormat, type);

现在，要真正使用和编写半浮点，可以使用GLM库。您可以通过包含<glm/detail/type_half.hpp>来获得半浮点类型，然后将其称为hdata。您现在需要从图像中获取数据指针，并将其转换为所述格式：

glm::detail::hdata *data = reinterpret_cast<glm::detail::hdata*>(heightImage->data());

然后你可以像访问一维数组一样访问它，例如

data[currentRow*tex_width+ currentColumn] = glm::detail::toFloat16(3.1415f);

并不是说，如果您将相同的数据写入bmp或tif文件（使用osg插件），结果将是不正确的。在我的例子中，我只是将预期图像的左半部分拉伸到全宽，而不是灰度，而是一些奇怪的颜色编码。

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