1、为什么要基于深度法线纹理实现边缘检测
之前利用Sobel算子基于像素灰度值计算出来的边缘检测效果,其实总体上来说不太理想。因为这种计算方式依赖于像素的颜色(灰度值)变化来识别边缘,会受到物体纹理和阴影颜色等因素影响。所以这种制作方式往往不能准确的反应出物体的真实轮廓!
因此我们才会来通过基于深度+法线纹理来实现边缘检测屏幕后期处理效果,通过这种方式实现的边缘检测,不会受纹理和光照的影响,只会根据渲染物体的模型信息(深度、法线)来进行判断检测,这样检测出来的边缘更加的可靠!
注意:
- 对于2D图片,基于灰度值的边缘检测更合适
- 对于3D场景,基于深度+法线纹理的边缘检测更合适
主要原因是2D图片中的深度和法线信息往往是一致的,不存在差异性
2、利用深度+法线纹理实现边缘检测的基本原理
一句话概括它的基本原理:基于Roberts(罗伯茨)交叉算子,通过比较对角线上的的像素的深度和法线值,判断是否在边缘上。
关键点:
- 如何得到对角线上的像素
- 如何进行深度和法线值的比较
- 如何决定是否在边缘
注意点:不会进行卷积运算
- 如何得到对角线上的像素
在顶点着色器中,利用纹素进行uv坐标偏移计算,并且我们可以添加一个可控的 采样偏移距离变量 _SampleDistance,它可以用来决定描边的粗细,值越大描边越粗
原理是:
采样离中心像素越近,检测的变化更细微,深度和法线值变化小,边缘会较细
采样离中心像素越远,检测的范围较大,深度和法线值变化大,边缘会较粗
- 如何进行深度和法线的比较
在片元着色器中,利用顶点着色器中得到的uv坐标,在深度+法线纹理中进行采样,得到深度值和法线