OpenGL：从GLSL中的窗口空间坐标计算出眼睛空间坐标？

如何解决OpenGL：从GLSL中的窗口空间坐标计算出眼睛空间坐标？

| 如何从GLSL中的窗口空间（帧缓冲区中的像素）坐标+像素深度值（可以说GLSL中的gluUnproject）计算出眼睛空间坐标？

解决方法

看起来像是GLSL的副本，将gl_FragCoord.z转换为眼睛空间z。编辑（完整答案）：

// input: x_coord,y_coord,samplerDepth
vec2 xy = vec2(x_coord,y_coord); //in [0,1] range
vec4 v_screen = vec4(xy,texture(samplerDepth,xy),1.0 );
vec4 v_homo = inverse(gl_ProjectionMatrix) * 2.0*(v_screen-vec4(0.5));
vec3 v_eye = v_homo.xyz / v_homo.w; //transfer from homogeneous coordinates

,假设您坚持使用固定的管道样式模型，视图和投影，则可以完全实现gluUnProject手册页中给出的公式。 GLSL没有内置矩阵求逆，因此理想情况下，您应该在CPU上使用。因此，您需要提供组成的modelViewProjection矩阵的逆矩阵的统一形式。 gl_FragCoord在窗口坐标中，因此您还需要提供视图尺寸。因此，您可能最终会得到类似（临时编码）的信息：

vec4 unProjectedPosition = invertedModelViewProjection * vec4( 
               2.0 * (gl_FragCoord.x - view[0]) / view[2] - 1.0,2.0 * (gl_FragCoord.y - view[1]) / view[3] - 1.0,2.0 * gl_FragCoord.z - 1.0,1.0);

如果您已经实现了自己的旧矩阵堆栈的模拟物，那么您可以很好地反转矩阵。否则，它可能是比您预期的更令人生畏的话题，并且使用MESA的开源实现（最好查看该文件中的第三个函数invert_matrix）可能会更好，因为它已经过充分测试没有其他的。 ,好吧，opengl.org上的一个人指出，投影生成的剪辑空间坐标被clipPos.w除以计算归一化的设备坐标。从ndc上的片段反转到剪辑空间坐标的步骤时，您需要重建w（恰好是从对应的视图空间（相机）坐标开始的-z），并将ndc坐标乘以该值以计算适当的剪辑空间坐标（您可以通过将其乘以逆投影矩阵将其转换为视图空间坐标）。以下代码假定您正在后期处理中处理帧缓冲区。在渲染几何图形时进行处理时，可以使用gl_FragCoord.z代替texture2D（sceneDepth，ndcPos.xy）.r。这是代码：

uniform sampler2D sceneDepth;
uniform mat4 projectionInverse;
uniform vec2 clipPlanes; // zNear,zFar
uniform vec2 windowSize; // window width,height

#define ZNEAR clipPlanes.x
#define ZFAR clipPlanes.y

#define A (ZNEAR + ZFAR)
#define B (ZNEAR - ZFAR)
#define C (2.0 * ZNEAR * ZFAR)
#define D (ndcPos.z * B)
#define ZEYE -(C / (A + D))

void main() 
{
vec3 ndcPos;
ndcPos.xy = gl_FragCoord.xy / windowSize;
ndcPos.z = texture2D (sceneDepth,ndcPos.xy).r; // or gl_FragCoord.z
ndcPos -= 0.5;
ndcPos *= 2.0;
vec4 clipPos;
clipPos.w = -ZEYE;
clipPos.xyz = ndcPos * clipPos.w;
vec4 eyePos = projectionInverse * clipPos;
}

基本上，这是gluUnproject的GLSL版本。 ,我只是意识到没有必要在片段着色器中进行这些计算。您可以通过在CPU上执行此操作并将其与MVP逆数相乘来节省一些操作（假设glDepthRange(0,1)，可以随时进行编辑）：

glm::vec4 vp(left,right,width,height);
glm::mat4 viewportMat = glm::translate(
    vec3(-2.0 * vp.x / vp.z - 1.0,-2.0 * vp.y / vp.w - 1.0,-1.0))
  * glm::scale(glm::vec3(2.0 / vp.z,2.0 / vp.w,2.0));
glm::mat4 mvpInv = inverse(mvp);
glm::mat4 vmvpInv = mvpInv * viewportMat;
shader->uniform(\"vmvpInv\",vmvpInv);

在着色器中：

vec4 eyePos = vmvpInv * vec4(gl_FragCoord.xyz,1);
vec3 pos = eyePos.xyz / eyePos.w;

,我认为所有可用的答案都从一个方面触及了问题，khronos.org的Wiki页面列出了一些不同的情况，并用着色器代码进行了解释，因此值得在此处发布。从窗口空间计算眼睛空间。