Zugriff auf automatische Mipmap-Ebene in der GLSL-Fragment-Shader-Textur?

Question

Wie kann ich feststellen, welche Mipmap-Ebene beim Abtasten einer Textur in einem GLSL-Fragment-Shader verwendet wurde?

Ich verstehe, dass ich manuell einen bestimmten Mipmapstufe einer Textur mit der textureLod(...) Methode probieren können:

uniform sampler2D myTexture; 

void main() 
{ 
    float mipmapLevel = 1; 
    vec2 textureCoord = vec2(0.5, 0.5); 
    gl_FragColor = textureLod(myTexture, textureCoord, mipmapLevel); 
} 

Oder ich könnte die Mipmapstufe erlauben werden ausgewählte texture(...) wie

automatisch

uniform sampler2D myTexture; 

void main() 
{ 
    vec2 textureCoord = vec2(0.5, 0.5); 
    gl_FragColor = texture(myTexture, textureCoord); 
} 

mit

Ich ziehe das letztere vor, weil ich dem Urteil des Fahrers über den richtigen Mipmap-Level mehr vertraue als meinem eigenen.

Aber ich würde gerne wissen, welche Mipmap-Ebene in der automatischen Sampling-Prozess verwendet wurde, um mir rational Probe in der Nähe von Pixeln zu helfen. Gibt es einen Weg in GLSL, um auf Informationen darüber zuzugreifen, welche Mipmap-Ebene für ein automatisches Texturmuster verwendet wurde?

Answer 1

Im Folgenden drei verschiedene Ansätze für dieses Problem sind, je nachdem, welche OpenGL-Funktionen zur Verfügung stehen:

1. Wie in den Kommentaren von Andon M. Coleman gezeigt, ist die Lösung in OpenGL Version 4.00 und höher einfach; benutzen Sie einfach die textureQueryLod Funktion: eine Erweiterung zu laden, um eine ähnliche Wirkung

   #version 400 
   
   uniform sampler2D myTexture; 
   in vec2 textureCoord; // in normalized units 
   out vec4 fragColor; 
   
   void main() 
   { 
       float mipmapLevel = textureQueryLod(myTexture, textureCoord).x; 
       fragColor = textureLod(myTexture, textureCoord, mipmapLevel); 
   } 
   

2. In früheren Versionen von OpenGL (? 2.0+), könnten Sie in der Lage sein. Dieser Ansatz hat für meinen Fall funktioniert. HINWEIS: Der Methodenaufruf wird in der Erweiterung anders als im integrierten Format (queryTextureLod vs queryTextureLOD) unterschiedlich groß geschrieben.

   #version 330 
   
   #extension GL_ARB_texture_query_lod : enable 
   
   uniform sampler2D myTexture; 
   in vec2 textureCoord; // in normalized units 
   out vec4 fragColor; 
   
   void main() 
   { 
       float mipmapLevel = 3; // default in case extension is unavailable... 
   #ifdef GL_ARB_texture_query_lod 
       mipmapLevel = textureQueryLOD(myTexture, textureCoord).x; // NOTE CAPITALIZATION 
   #endif 
       fragColor = textureLod(myTexture, textureCoord, mipmapLevel); 
   } 
   

3. die Verlängerung Wenn das Laden nicht funktioniert, könnten Sie Schätzung die automatische Detailgrad der Ansatz mit Beiträgen genpfault:

   #version 330 
   
   uniform sampler2D myTexture; 
   in vec2 textureCoord; // in normalized units 
   out vec4 fragColor; 
   
   // Does not take into account GL_TEXTURE_MIN_LOD/GL_TEXTURE_MAX_LOD/GL_TEXTURE_LOD_BIAS, 
   // nor implementation-specific flexibility allowed by OpenGL spec 
   float mip_map_level(in vec2 texture_coordinate) // in texel units 
   { 
       vec2 dx_vtc  = dFdx(texture_coordinate); 
       vec2 dy_vtc  = dFdy(texture_coordinate); 
       float delta_max_sqr = max(dot(dx_vtc, dx_vtc), dot(dy_vtc, dy_vtc)); 
       float mml = 0.5 * log2(delta_max_sqr); 
       return max(0, mml); // Thanks @Nims 
   } 
   
   void main() 
   { 
       // convert normalized texture coordinates to texel units before calling mip_map_level 
       float mipmapLevel = mip_map_level(textureCoord * textureSize(myTexture, 0)); 
       fragColor = textureLod(myTexture, textureCoord, mipmapLevel); 
   } 
   

Auf jeden Fall für meine besondere Anwendung, ich am Ende nur die Mipmap-Ebene auf der Host-Seite zu berechnen, und übergab es an den Shader, weil die automatische Detaillierung erwies sich als nicht genau das, was ich brauchte.

Answer 2

Von here:

werfen Sie einen Blick auf die OpenGL 4.2 spec Kapitel 3.9.11 Gleichung 3.21. Die MIP-Map-Ebene basiert auf der Länge der Ableitung Vektoren berechnet:

float mip_map_level(in vec2 texture_coordinate) 
{ 
    vec2 dx_vtc  = dFdx(texture_coordinate); 
    vec2 dy_vtc  = dFdy(texture_coordinate); 
    float delta_max_sqr = max(dot(dx_vtc, dx_vtc), dot(dy_vtc, dy_vtc)); 
    return 0.5 * log2(delta_max_sqr); 
}