Геометрический шейдер не работает, как предполагается

@радист морзе · Регистрация: 04.01.2016

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Добрый день. Простой пример с геометрическим шейдером, но не получается отладить. В вершинный шейдер подаются на вход точки и VBO с флагами. Геом. шейдер в точках в зависимости от флага рисует треугольники. Хочу пошагово отладить в ShaderEd, но при запуске отладки на этом примере программа вылетает.

shaderConstraint.vert

glSlang
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
#version 330 core
 
layout(location = 0) in vec3 aPosition;
layout(location = 1) in float aConstraintType;
 
uniform mat4 model;
uniform mat4 view;
uniform mat4 projection;
 
out VS_OUT {
    float indicator;
} vs_out;
 
void main(void)
{
    gl_Position = vec4(aPosition, 1.0) * model * view * projection;
    vs_out.indicator = aConstraintType;
}

shaderConstraint.glsl

glSlang
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
#version 330 core
layout (points) in;
layout (triangle_strip, max_vertices = 10) out;
 
in VS_OUT {
    float indicator;
} gs_in[];
 
void DrawArrow(vec4 position, float indicator)
{    
    if (indicator != 1) 
    {
        gl_Position = position;
        EmitVertex();
        gl_Position = position + vec4(-0.03, -0.05, -0.01, 0.0);
        EmitVertex();
        gl_Position = position + vec4(0.03, -0.05, -0.01, 0.0);
        EmitVertex();
        EndPrimitive();
    }
    if (indicator != 0) 
    {
        gl_Position = position;
        EmitVertex();
        gl_Position = position + vec4(-0.05, 0.03, -0.01, 0.0);
        EmitVertex();
        gl_Position = position + vec4(-0.05, -0.03, -0.01, 0.0);
        EmitVertex();
        EndPrimitive();
    }
}
 
void main() {    
    DrawArrow(gl_in[0].gl_Position, gs_in[0].indicator);
}

shaderConstraint.frag

glSlang
1
2
3
4
5
6
7
8
#version 330
 
out vec4 outputColor;
 
void main()
{
    outputColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}

@Igor3D · 21.04.2024, 16:39

1. Геометрический шейдер не "добавляет" а "замещает"

2. Откуда такой порядок умножения? (первоисточник ?)

C++
1
gl_Position = vec4(aPosition, 1.0) * model * view * projection;

3. Наверно Вы хотите рисовать треугольники одинаково независимо от расстояния до камеры и размера окна вывода. Об этом нужно заботиться самому, напр так

C++
1
2
3
4
5
6
7
const float sideA = 4.0;
const float sideB = 6.0;
 
uniform float screen_half_x; 
uniform float screen_half_y; 
...
gl_Position = (position / position.w + vec4(-side_B / screen_half_x, side_A / screen_half_y, 0.0)) * position.w;

@радист морзе · 21.04.2024, 17:09 **[ТС]**

Igor3D, я пишу на C#, библиотека openTK, там порядок умножения другой.
С координатами и преобразованиями все ок. Выводится как я хочу. Единственная проблема с передачей индикатора треугольника через интерфейсный блок. Не могу понять что не так и не могу пошагово отладить в ShadeEd, потому что он вылетает просто. Патовая ситуация))
На картинке приложенный вывод.
У меня два буфера VBO: в одном вершины, в которых надо нарисовать треугольньки. Допустим как на картинке это 4 точки, соответственно там 12 элементов в буфере. И во втором VBO индикаторы, которые геом. шейдер читает и выбирает один или два треугольника нарисовать. На каждую вершину по одному индикатору. Но при этом если я создаю VBO из 4-х элементов, то геом. шейдер не во всех вершинах рисует треугольники. Нужно создавать больше. Из этого я делаю вывод, что геом. шейдер за рах читает из буфера больше одного индикатора, хотя я когда привязывал атрибут указал, что нужно читать один элемент.
Фрагмент кода с привязкой атрибута:

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
public override void Initialize(uint[] indices, params BufferObject[] vbos)
        {
            var vbo = vbos[0];
            var vboDeformed = vbos[1];
            var vboConstraintType = vbos[2]; //Индикаторы для рисования треугольников в вершинах
 
            _shader.Use();
            var vertexLocation = _shader.GetAttribLocation("aPosition");
            var constraintType = _shader.GetAttribLocation("aConstraintType");
 
            _vao.Initialize(vbo, indices);
            _vao.AttachBuffer(VBOEnum.ConstraintType, vboConstraintType);
            _vao.AttribPointer(VBOEnum.Node, vertexLocation, 3, AttribType.Float, 3 * sizeof(float), 0); //Привязка координат вершин
            _vao.AttribPointer(VBOEnum.ConstraintType, constraintType, 1, AttribType.Float, 1 * sizeof(float), 0); //Привязка индикатора
            _vao.Deactivate();
        }

@Igor3D · 21.04.2024, 18:53

Сообщение от радист морзе

Но при этом если я создаю VBO из 4-х элементов, то геом. шейдер не во всех вершинах рисует треугольники. Нужно создавать больше. Из этого я делаю вывод, что геом. шейдер за рах читает из буфера больше одного индикатора, хотя я когда привязывал атрибут указал, что нужно читать один элемент.

Я бы порисовал тр-ки разными цветами прописав "indicator" разными значениями. И/или завязать цвет на индекс примитива (напр красный канал индикатор, зеленый индекс). И вообще, отладчик для шейдеров - слишком шикарно

@zayats80888 · 21.04.2024, 19:43

Сообщение от радист морзе

Фрагмент кода с привязкой атрибута:

Но у вас там используется всего один буфер для атрибутов, вот этот:

Сообщение от радист морзе

_vao.AttachBuffer(VBOEnum.ConstraintType , vboConstraintType);

@радист морзе · 21.04.2024, 20:11 **[ТС]**

zayats80888, буфер с вершинами цепляю в методе "_vao.Initialize(vbo, indices)". Оба буфера VBO и вершины и индекса норм целяются, прохожу дебаггером и вижу, что метод "GetAttribLocation" возвращает из шейдера корректный layout. Я не уверен, но кажется проблема в том, что я неправильно передаю данные через интерфейсный блок.
Igor3D, пример с цветами понятен. Конкретно эту задачу с такой постановкой получится решить. Но у меня есть планы по расширению функционала. И хотелось бы на будущее разобраться как правильно передавать массивы данных в геом. шейдер.

@zayats80888 · 21.04.2024, 20:20

Сообщение от радист морзе

Я не уверен, но кажется проблема в том, что я неправильно передаю данные через интерфейсный блок

Нет, с шейдером все в порядке. Вы скорее всего напортачили с AttribPointer.
Я не знаком с api opentk, но в чистом opengl вызов glVertexAttribPointer ассоциирует атрибут с данными в буфере, который привязан к GL_ARRAY_BUFFER на момент вызова.

Можете дать ссылку на документацию к методам, которые вы вызываете для _vao, или это ваши рукописные методы?

@радист морзе · 21.04.2024, 21:24 **[ТС]**

zayats80888, в моем понимании openTk просто обертка над функциями opengl. У меня для VAO, VBO, EBO свои классы. Можно посмотреть код по ссылкам.
Код объекта сцены для рендеринга, строка 127:

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
public override void Initialize(uint[] indices, params BufferObject[] vbos)
        {
            var vbo = vbos[0];
            var vboDeformed = vbos[1];
            var vboConstraintType = vbos[2];
 
            _shader.Use();
            var vertexLocation = _shader.GetAttribLocation("aPosition");
            var constraintType = _shader.GetAttribLocation("aConstraintType");
 
            _vao.Initialize(vbo, indices);
            _vao.AttachBuffer(VBOEnum.ConstraintType, vboConstraintType);
            _vao.AttribPointer(VBOEnum.Node, vertexLocation, 3, AttribType.Float, 3 * sizeof(float), 0);
            _vao.AttribPointer(VBOEnum.ConstraintType, constraintType, 1, AttribType.Float, 1 * sizeof(float), 0);
            _vao.Deactivate();
           
           ...
        }

Код объекта VAO где я привязываю атрибуты шейдера к буферам VBO, при этом перед этим я активирую нужный мне VBO, строка 47:

C#
1
2
3
4
5
6
7
8
public void AttribPointer(VBOEnum typeVBO, int index, int elementsPerVertex, AttribType type, int stride, int offset)
        {
            _typeToVBO[typeVBO].Activate();
 
            _attribsList.Add(index);
            GL.EnableVertexAttribArray(index);
            GL.VertexAttribPointer(index, elementsPerVertex, (VertexAttribPointerType)type, false, stride, offset);
        }

@zayats80888 · 21.04.2024, 22:29

Сообщение от радист морзе

Можно посмотреть код по ссылкам.

Вроде верно, но мне трудно в шарпе ориентироваться.

Только я так и не увидел демонстрации проблемы. Можно пример содержимого буфера индексов, вершин и индикаторов, и соответствующую этим данным некорректную картинку.

@радист морзе · 21.04.2024, 23:15 **[ТС]**

zayats80888, на картине приложил три варианта. Правильынй вывод по графике должен быть такой, чтобы при буфере индикаторов VBO из четрых вершин {2; 2; 2; 2} в каждоый вершине отрисовалось по 2 треугольника.
Ошибка заключается в том, что сейчас при таком буфере норм отрисовывается только первая вершина. Если я увеличиваю буфер вдвое, то отрисовываются нормально уже три вершины. А если х3, то все четыре вершины.
Какой-то логический вывод что здесь происходит у меня не получилось сделать)) Напрашивается проверить звено передачи данных из VBO индикатор в шейдер, но я его уже до дыр засмотрел так что хз.

@zayats80888 · 21.04.2024, 23:22

Сообщение от радист морзе

на картине приложил три варианта.

Ну елки палки...
У вас в буфере индексов {0, 4, 5, 9}. Откуда шейдеру брать данные, если их только максимум для индекса 3?

Добавлено через 1 минуту
Еще раз уточню, количество элементов в буфере индикаторов не может быть меньше, чем максимальный индекс + 1
(по факту их должно быть столько же, сколько вершин в буфере вершин).

@Igor3D · 22.04.2024, 01:41

А зачем здесь EBO если можно рисовать точки с помощью DrawArrays? Это и объективно лучше т.к. индексов обычно больше.

Сообщение от радист морзе

Но у меня есть планы по расширению функционала. И хотелось бы на будущее разобраться как правильно передавать массивы данных в геом. шейдер.

Да никак, в том смысле что данных "per facet" все равно не передать. Для layout (points) доступны обычные/вертексные атрибуты, но это все.

Пример: полигоны (для простоты треугольники) имеют цвета (по одному на тр-к). Но нарисовать это "чисто шейдером", увы, не удается

zayats80888, поправьте если не так

@zayats80888 · 22.04.2024, 18:08

Сообщение от Igor3D

Пример: полигоны (для простоты треугольники) имеют цвета (по одному на тр-к). Но нарисовать это "чисто шейдером", увы, не удается
zayats80888, поправьте если не так

Возможно я не понял о чем вы говорите, но можно же массив через UBO, например, передать, а тот же gl_PrimitiveIDIn использовать в качестве индекса.

@радист морзе · 22.04.2024, 21:52 **[ТС]**

zayats80888, 2 дня думал что же тут не так)) Большое спсибо. Замылился глаз, совсем не подумал, что если я вывожу графику с использованием EBO, то все привязанные буферы VBO будут считываться согласно этих индексов

@zayats80888 · 22.04.2024, 22:09

Не по теме:

Сообщение от радист морзе

Замылился глаз

бывает

@Igor3D · 23.04.2024, 12:48

Сообщение от zayats80888

Возможно я не понял о чем вы говорите, но можно же массив через UBO, например, передать, а тот же gl_PrimitiveIDIn использовать в качестве индекса.

Говорю о вечной проблеме OpenGL - данные/атрибуты передаются для вертексов (per vertex), нет передачи напр для каждого треугольника или др примитива (per facet). А примитивы могут иметь свой цвет, материал и.т.п., и это не вертексы. UBO хорошо подходит напр для передачи массива лайтов которых может быть десятки, ну сотни. Но не для фейсов, не та емкость. Геометрический шейдер - очень полезная вещь, но данной проблемы он не решает.

@zayats80888 · 25.04.2024, 15:14

Сообщение от Igor3D

Но не для фейсов, не та емкость.

С появлением SSBO эта проблема перестала быть актуальной.

Сообщение от Igor3D

Геометрический шейдер - очень полезная вещь, но данной проблемы он не решает.

Идентификатор примитива доступен и в фрагментном шейдере.

Но в целом согласен, либо атрибуты вершин, либо вся группа примитивов в draw call (или отдельный инстанс в нем).

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
Сравнение GCC 14 и Clang 18 компиляторов C для HPC bytestream 08.06.2025 В высокопроизводительных вычислениях (HPC) выбор компилятора - это ход, способный радикально изменить производительность всей системы. Работая последние 15 лет с критическими HPC-системами, я видел. . .	Всё о конфигурации ASP.NET Core stackOverflow 08.06.2025 Старый добрый web. config, похоже, отправился на пенсию вместе с классическим ASP. NET. За годы работы с различными проектами я убедился, что хорошо организованная конфигурация – это половина успеха. . .	dev-c++5.11 Продолжаю движение. russiannick 08.06.2025 Казалось, день прошел впустую. Просмотрел кучу видео и только потом заметил заголовок - уроки си. Искусители сбивали новичка с пути с++. Так легко ошибиться когда вокруг столько яп содержащих в. . .	Квантовые алгоритмы и обработка строк в Q# EggHead 07.06.2025 Квантовые вычисления перевернули наше представление о том, как работать с данными, а Q# стал одним из ключевых языков для разработки квантовых алгоритмов. В традиционых системах мы оперируем битами —. . .	NUnit и C# UnmanagedCoder 07.06.2025 В . NET существует несколько фреймворков для тестирования: MSTest (встроенный в Visual Studio), xUnit. net (более новый фреймворк) и, собственно, NUnit. Каждый имеет свои преимущества, но NUnit. . .
с++ Что нового? russiannick 06.06.2025 Продолжаю обзор dev-cpp5. 11. Посмотрев на проекты, предоставленные нам для обучения, становится видно, что они разные по содержащимся файлам где: . dev обязательно присутствует . cpp/ . c один из них. . .	WebAssembly в Kubernetes Mr. Docker 06.06.2025 WebAssembly изначально разрабатывался как бинарный формат инструкций для виртуальной машины, обеспечивающий высокую производительность в браузерах. Но потенциал технологии оказался гораздо шире - она. . .	Как создать первый микросервис на C# с ASP.NET Core, step by step stackOverflow 06.06.2025 Если говорить простыми словами, микросервисная архитектура — это подход к разработке, при котором приложение строится как набор небольших, слабо связанных сервисов, каждый из которых отвечает за. . .	Рисование коллайдеров Box2D v2 на Three.js с помощью порта @box2d/core 8Observer8 06.06.2025 Используется порт Box2D v2 под названием @box2d/ core - пакет NPM. Загрузил документацию Box2D v2 на Netlify: https:/ / box2d-v2-docs. netlify. app/ Документацию Box2D v2 можно скачать с официального. . .	Как создать стек в Python AI_Generated 05.06.2025 Как архитектор с более чем десятилетним опытом работы с Python, я неоднократно убеждался, что знание низкоуровневых механизмов работы стеков дает конкурентное преимущество при решении сложных задач. . . .

@радист морзе 1 / 1 / 0 Регистрация: 04.01.2016 Сообщений: 62
	21.04.2024, 20:11 [ТС]
	zayats80888, буфер с вершинами цепляю в методе "_vao.Initialize(vbo, indices)". Оба буфера VBO и вершины и индекса норм целяются, прохожу дебаггером и вижу, что метод "GetAttribLocation" возвращает из шейдера корректный layout. Я не уверен, но кажется проблема в том, что я неправильно передаю данные через интерфейсный блок. Igor3D, пример с цветами понятен. Конкретно эту задачу с такой постановкой получится решить. Но у меня есть планы по расширению функционала. И хотелось бы на будущее разобраться как правильно передавать массивы данных в геом. шейдер. 0

@радист морзе 1 / 1 / 0 Регистрация: 04.01.2016 Сообщений: 62
	21.04.2024, 23:15 [ТС]
	zayats80888, на картине приложил три варианта. Правильынй вывод по графике должен быть такой, чтобы при буфере индикаторов VBO из четрых вершин {2; 2; 2; 2} в каждоый вершине отрисовалось по 2 треугольника. Ошибка заключается в том, что сейчас при таком буфере норм отрисовывается только первая вершина. Если я увеличиваю буфер вдвое, то отрисовываются нормально уже три вершины. А если х3, то все четыре вершины. Какой-то логический вывод что здесь происходит у меня не получилось сделать)) Напрашивается проверить звено передачи данных из VBO индикатор в шейдер, но я его уже до дыр засмотрел так что хз. Миниатюры 0

@радист морзе 1 / 1 / 0 Регистрация: 04.01.2016 Сообщений: 62
	22.04.2024, 21:52 [ТС]
	zayats80888, 2 дня думал что же тут не так)) Большое спсибо. Замылился глаз, совсем не подумал, что если я вывожу графику с использованием EBO, то все привязанные буферы VBO будут считываться согласно этих индексов 0

Геометрический шейдер не работает, как предполагается

Решение