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GLSL Geometry Shader

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LukasBanana

Alter Hase

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1

04.07.2010, 19:25

GLSL Geometry Shader

Hi,
ich habe in zwischen etwas mit den Geometry Shadern in GLSL für OpenGL in Erfahrung (auch Praktische) bringen können.
Allerdings bin ich schon ein wenig verwundert über "gl_VerticesIn" das die Anzahl Vertices angibt - so dachte ich zumindest.
Ich habe einen Würfel mit 8 Vertices. Aber "gl_VerticesIn" scheint nur den Wert '3' zu haben. So sieht mein Geometry Shader aus:

C-/C++-Quelltext

 
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#version 120 
#extension GL_EXT_geometry_shader4 : enable

void ProcessVertex(int i)
{
    gl_Position = gl_PositionIn[i];
    gl_TexCoord = gl_TexCoordIn[i];
    EmitVertex();
}

void main(void)
{
    int i;
    
    for (i = 0; i < gl_VerticesIn; ++i)
        ProcessVertex(i);
    
    EndPrimitive();
}


Dieser Geometry Shader sorgt dafür, dass mein Würfel bzw. das zu zeichnende Modell vollständig gerendert wird. Es werden Vertex Koordinaten und Texture Koordinaten übergeben.
So weit so gut, wenn ich jetzt in der for-Schleife "i < gl_VerticesIn - 1" schreibe sollte er ja eigentlich das letzte Vertex weg lassen.
Da zeichnet er aber gar nichts. Wenn ich "i < gl_VerticesIn + 1" schreibe macht er einen ganz widerligen Grafikfehler ^^.
Aber ich habe es schon mit einer festen Zahl getestet. Es geht nur mit "3" bzw. "i < 3" oder halt "i < gl_VerticesIn" also muss in gl_VerticesIn '3' stehen.
Aber warum?? Wenn ich doch einen Würfel mit ganzen 8 Vertices habe??
Kann mir bitte jamnd erklärem was genau ein Geometry Shader macht?
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2

04.07.2010, 20:05

Mir scheint du hast da was falsch verstanden. Der Geometry Shader wird für jedes einzelne Primitve (in deinem Fall wohl Dreieck) ausgeführt und nicht einmal für alle Primitves...
m4studios

LukasBanana

Alter Hase

  • »LukasBanana« ist der Autor dieses Themas

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3

04.07.2010, 20:16

Ausgezeichnet, danke :D
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LukasBanana

Alter Hase

  • »LukasBanana« ist der Autor dieses Themas

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4

04.07.2010, 20:32

Kann sein, dass Rekurive Funktionsaufrufe in Shadern bzw. Geometrie Shadern (GLSL) nicht möglich sind? ?(
Ich versuche mich nämlich gerade mal an Tessellation und dafür wäre sowas ganz nett.
Das ist mein Code:

C-/C++-Quelltext

 
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#version 120 
#extension GL_EXT_geometry_shader4 : enable

void ProcessVertex(vec4 Pos, vec4 TexCoord)
{
    gl_Position = Pos;
    gl_TexCoord[0] = TexCoord;
    EmitVertex();
}

void ProcessPrimitive(
    vec4 Pos0, vec4 Pos1, vec4 Pos2,
    vec4 TexCoord0, vec4 TexCoord1, vec4 TexCoord2)
{
    ProcessVertex(Pos0, TexCoord0);
    ProcessVertex(Pos1, TexCoord1);
    ProcessVertex(Pos2, TexCoord2);
    EndPrimitive();
}

void TessellatePrimitive(
    vec4 Pos0, vec4 Pos1, vec4 Pos2,
    vec4 TexCoord0, vec4 TexCoord1, vec4 TexCoord2, inout int Fork)
{
    vec4 Pos3 = (Pos1 + Pos0) * 0.5;
    vec4 Pos4 = (Pos2 + Pos1) * 0.5;
    vec4 Pos5 = (Pos0 + Pos2) * 0.5;
    
    vec4 TexCoord3 = (TexCoord1 + TexCoord0) * 0.5;
    vec4 TexCoord4 = (TexCoord2 + TexCoord1) * 0.5;
    vec4 TexCoord5 = (TexCoord0 + TexCoord2) * 0.5;
    
    if (Fork > 0)
    {
        --Fork;
        TessellatePrimitive(Pos0, Pos3, Pos5, TexCoord0, TexCoord3, TexCoord5, Fork);
        TessellatePrimitive(Pos5, Pos3, Pos4, TexCoord5, TexCoord3, TexCoord4, Fork);
        TessellatePrimitive(Pos3, Pos1, Pos4, TexCoord3, TexCoord1, TexCoord4, Fork);
        TessellatePrimitive(Pos5, Pos4, Pos2, TexCoord5, TexCoord4, TexCoord2, Fork);
    }
    else
    {
        ProcessPrimitive(Pos0, Pos3, Pos5, TexCoord0, TexCoord3, TexCoord5);
        ProcessPrimitive(Pos5, Pos3, Pos4, TexCoord5, TexCoord3, TexCoord4);
        ProcessPrimitive(Pos3, Pos1, Pos4, TexCoord3, TexCoord1, TexCoord4);
        ProcessPrimitive(Pos5, Pos4, Pos2, TexCoord5, TexCoord4, TexCoord2);
    }
}

void main(void)
{
    if (gl_VerticesIn != 3)
        return;
    
    int Fork = 0;
    TessellatePrimitive(
        gl_PositionIn[0], gl_PositionIn[1], gl_PositionIn[2],
        gl_TexCoordIn[0][0], gl_TexCoordIn[1][0], gl_TexCoordIn[2][0], Fork
    );
}


Und das die Fehlermeldung:

Quellcode

 
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Geometry info
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0(85) : error C5005: recursive call to function "void TessellatePrimitive(vec4, vec4, vec4, vec4, vec4, vec4, int){
  in vec4 Pos0; 
  in vec4 Pos1; 
  in vec4 Pos2; 
  in vec4 TexCoord0; 
  in vec4 TexCoord1; 
  in vec4 TexCoord2; 
  in out int Fork; 
  vec4 Pos3 = (Pos1 + Pos0) * 0.5f; 
  vec4 Pos4 = (Pos2 + Pos1) * 0.5f; 
  vec4 Pos5 = (Pos0 + Pos2) * 0.5f; 
  vec4 TexCoord3 = (TexCoord1 + TexCoord0) * 0.5f; 
  vec4 TexCoord4 = (TexCoord2 + TexCoord1) * 0.5f; 
  vec4 TexCoord5 = (TexCoord0 + TexCoord2) * 0.5f; 
  Pos3 := (Pos1 + Pos0) * 0.5f;
  Pos4 := (Pos2 + Pos1) * 0.5f;
  Pos5 := (Pos0 + Pos2) * 0.5f;
  TexCoord3 := (TexCoord1 + TexCoord0) * 0.5f;
  TexCoord4 := (TexCoord2 + TexCoord1) * 0.5f;
  TexCoord5 := (TexCoord0 + TexCoord2) * 0.5f;
  if (Fork > 0) {
    --Fork;
    TessellatePrimitive(Pos0, Pos3, Pos5, TexCoord0, TexCoord3, TexCoord5, Fork);
    TessellatePrimitive(Pos5, Pos3, Pos4, TexCoord5, TexCoord3, TexCoord4, Fork);
    TessellatePrimitive(Pos3, Pos1, Pos4, TexCoord3, TexCoord1, TexCoord4, Fork);
    TessellatePrimitive(Pos5, Pos4, Pos2, TexCoord5, TexCoord4, TexCoord2, Fork);
  } else {
    ProcessPrimitive(Pos0, Pos3, Pos5, TexCoord0, TexCoord3, TexCoord5);
    ProcessPrimitive(Pos5, Pos3, Pos4, TexCoord5, TexCoord3, TexCoord4);
    ProcessPrimitive(Pos3, Pos1, Pos4, TexCoord3, TexCoord1, TexCoord4);
    ProcessPrimitive(Pos5, Pos4, Pos2, TexCoord5, TexCoord4, TexCoord2);
  }
} 
"
0(85) : error C5005: recursive call to function "void TessellatePrimitive(vec4, vec4, vec4, vec4, vec4, vec4, int){
  in vec4 Pos0; 
  in vec4 Pos1; 
  in vec4 Pos2; 
  in vec4 TexCoord0; 
  in vec4 TexCoord1; 
  in vec4 TexCoord2; 
  in out int Fork; 
  vec4 Pos3 = (Pos1 + Pos0) * 0.5f; 
  vec4 Pos4 = (Pos2 + Pos1) * 0.5f; 
  vec4 Pos5 = (Pos0 + Pos2) * 0.5f; 
  vec4 TexCoord3 = (TexCoord1 + TexCoord0) * 0.5f; 
  vec4 TexCoord4 = (TexCoord2 + TexCoord1) * 0.5f; 
  vec4 TexCoord5 = (TexCoord0 + TexCoord2) * 0.5f; 
  Pos3 := (Pos1 + Pos0) * 0.5f;
  Pos4 := (Pos2 + Pos1) * 0.5f;
  Pos5 := (Pos0 + Pos2) * 0.5f;
  TexCoord3 := (TexCoord1 + TexCoord0) * 0.5f;
  TexCoord4 := (TexCoord2 + TexCoord1) * 0.5f;
  TexCoord5 := (TexCoord0 + TexCoord2) * 0.5f;
  if (Fork > 0) {
    --Fork;
    TessellatePrimitive(Pos0, Pos3, Pos5, TexCoord0, TexCoord3, TexCoord5, Fork);
    TessellatePrimitive(Pos5, Pos3, Pos4, TexCoord5, TexCoord3, TexCoord4, Fork);
    TessellatePrimitive(Pos3, Pos1, Pos4, TexCoord3, TexCoord1, TexCoord4, Fork);
    TessellatePrimitive(Pos5, Pos4, Pos2, TexCoord5, TexCoord4, TexCoord2, Fork);
  } else {
    ProcessPrimitive(Pos0, Pos3, Pos5, TexCoord0, TexCoord3, TexCoord5);
    ProcessPrimitive(Pos5, Pos3, Pos4, TexCoord5, TexCoord3, TexCoord4);
    ProcessPrimitive(Pos3, Pos1, Pos4, TexCoord3, TexCoord1, TexCoord4);
    ProcessPrimitive(Pos5, Pos4, Pos2, TexCoord5, TexCoord4, TexCoord2);
  }
} 
"
0(85) : error C5005: recursive call to function "void TessellatePrimitive(vec4, vec4, vec4, vec4, vec4, vec4, int){
  in vec4 Pos0; 
  in vec4 Pos1; 
  in vec4 Pos2; 
  in vec4 TexCoord0; 
  in vec4 TexCoord1; 
  in vec4 TexCoord2; 
  in out int Fork; 
  vec4 Pos3 = (Pos1 + Pos0) * 0.5f; 
  vec4 Pos4 = (Pos2 + Pos1) * 0.5f; 
  vec4 Pos5 = (Pos0 + Pos2) * 0.5f; 
  vec4 TexCoord3 = (TexCoord1 + TexCoord0) * 0.5f; 
  vec4 TexCoord4 = (TexCoord2 + TexCoord1) * 0.5f; 
  vec4 TexCoord5 = (TexCoord0 + TexCoord2) * 0.5f; 
  Pos3 := (Pos1 + Pos0) * 0.5f;
  Pos4 := (Pos2 + Pos1) * 0.5f;
  Pos5 := (Pos0 + Pos2) * 0.5f;
  TexCoord3 := (TexCoord1 + TexCoord0) * 0.5f;
  TexCoord4 := (TexCoord2 + TexCoord1) * 0.5f;
  TexCoord5 := (TexCoord0 + TexCoord2) * 0.5f;
  if (Fork > 0) {
    --Fork;
    TessellatePrimitive(Pos0, Pos3, Pos5, TexCoord0, TexCoord3, TexCoord5, Fork);
    TessellatePrimitive(Pos5, Pos3, Pos4, TexCoord5, TexCoord3, TexCoord4, Fork);
    TessellatePrimitive(Pos3, Pos1, Pos4, TexCoord3, TexCoord1, TexCoord4, Fork);
    TessellatePrimitive(Pos5, Pos4, Pos2, TexCoord5, TexCoord4, TexCoord2, Fork);
  } else {
    ProcessPrimitive(Pos0, Pos3, Pos5, TexCoord0, TexCoord3, TexCoord5);
    ProcessPrimitive(Pos5, Pos3, Pos4, TexCoord5, TexCoord3, TexCoord4);
    ProcessPrimitive(Pos3, Pos1, Pos4, TexCoord3, TexCoord1, TexCoord4);
    ProcessPrimitive(Pos5, Pos4, Pos2, TexCoord5, TexCoord4, TexCoord2);
  }
} 
"
0(85) : error C5005: recursive call to function "void TessellatePrimitive(vec4, vec4, vec4, vec4, vec4, vec4, int){
  in vec4 Pos0; 
  in vec4 Pos1; 
  in vec4 Pos2; 
  in vec4 TexCoord0; 
  in vec4 TexCoord1; 
  in vec4 TexCoord2; 
  in out int Fork; 
  vec4 Pos3 = (Pos1 + Pos0) * 0.5f; 
  vec4 Pos4 = (Pos2 + Pos1) * 0.5f; 
  vec4 Pos5 = (Pos0 + Pos2) * 0.5f; 
  vec4 TexCoord3 = (TexCoord1 + TexCoord0) * 0.5f; 
  vec4 TexCoord4 = (TexCoord2 + TexCoord1) * 0.5f; 
  vec4 TexCoord5 = (TexCoord0 + TexCoord2) * 0.5f; 
  Pos3 := (Pos1 + Pos0) * 0.5f;
  Pos4 := (Pos2 + Pos1) * 0.5f;
  Pos5 := (Pos0 + Pos2) * 0.5f;
  TexCoord3 := (TexCoord1 + TexCoord0) * 0.5f;
  TexCoord4 := (TexCoord2 + TexCoord1) * 0.5f;
  TexCoord5 := (TexCoord0 + TexCoord2) * 0.5f;
  if (Fork > 0) {
    --Fork;
    TessellatePrimitive(Pos0, Pos3, Pos5, TexCoord0, TexCoord3, TexCoord5, Fork);
    TessellatePrimitive(Pos5, Pos3, Pos4, TexCoord5, TexCoord3, TexCoord4, Fork);
    TessellatePrimitive(Pos3, Pos1, Pos4, TexCoord3, TexCoord1, TexCoord4, Fork);
    TessellatePrimitive(Pos5, Pos4, Pos2, TexCoord5, TexCoord4, TexCoord2, Fork);
  } else {
    ProcessPrimitive(Pos0, Pos3, Pos5, TexCoord0, TexCoord3, TexCoord5);
    ProcessPrimitive(Pos5, Pos3, Pos4, TexCoord5, TexCoord3, TexCoord4);
    ProcessPrimitive(Pos3, Pos1, Pos4, TexCoord3, TexCoord1, TexCoord4);
    ProcessPrimitive(Pos5, Pos4, Pos2, TexCoord5, TexCoord4, TexCoord2);
  }
} 
"
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04.07.2010, 20:44

Zitat von »LukasBanana«

Kann sein, dass Rekurive Funktionsaufrufe in Shadern bzw. Geometrie Shadern (GLSL) nicht möglich sind? ?(

Jop, Rekursion ist in Shadern nicht direkt möglich da es auf der GPU keinen Stack gibt. Du musst den rekursiven in einen iterativen Ansatz umwandeln.
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LukasBanana

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6

04.07.2010, 21:26

Ich hab's jetzt mit ner for-Schleife gelöst, aber leider scheint es, als könne man nur eine stark begrenzte Anzahl an Primitiven im Geometry Shader erstellen.
Also für jedes Dreieck nur max. 50 (nur als Bsp.) Dreiecke erstellen.
Denn wenn ich in der folgenden Funktion "TessellatePrimitive" für "Forks" mehr als 6 angebe lässt er nachkommende Dreiecke einfach weg :-(

EDIT:
Anscheinend kann man im Geometry Shader gerade mal 42 Dreiecke rendern :huh:
/EDIT

Hier ist mein Geometry Shader für einen Tessellation Test:

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// GLSL Geometry Shader
//

#version 120
#extension GL_EXT_geometry_shader4: enable

uniform int ForksCount;

void ProcessVertex(vec4 Pos, vec4 TexCoord)
{
    gl_Position = Pos;
    gl_TexCoord[0] = TexCoord;
    EmitVertex();
}

void ProcessPrimitive(
    vec4 Pos0, vec4 Pos1, vec4 Pos2,
    vec4 TexCoord0, vec4 TexCoord1, vec4 TexCoord2)
{
    ProcessVertex(Pos0, TexCoord0);
    ProcessVertex(Pos1, TexCoord1);
    ProcessVertex(Pos2, TexCoord2);
    EndPrimitive();
}

void TessellatePrimitive(
    vec4 Pos0, vec4 Pos1, vec4 Pos2,
    vec4 TexCoord0, vec4 TexCoord1, vec4 TexCoord2, int Forks)
{
    static const int MAX_VERTICES = 210;
    
    if (Forks > 20)
        Forks = 20;
    else if (Forks < 1)
        Forks = 1;
    
    vec4 Pos[MAX_VERTICES];
    vec4 TexCoord[MAX_VERTICES];
    
    vec4 PosA = gl_PositionIn[0];
    vec4 PosB = gl_PositionIn[1];
    vec4 PosC = gl_PositionIn[2];
    
    vec4 TexCoordA = gl_TexCoordIn[0][0];
    vec4 TexCoordB = gl_TexCoordIn[1][0];
    vec4 TexCoordC = gl_TexCoordIn[2][0];
    
    vec4 PosStepU = (PosB - PosA) / float(Forks);
    vec4 PosStepV = (PosC - PosA) / float(Forks);
    
    vec4 TexCoordStepU = (TexCoordB - TexCoordA) / float(Forks);
    vec4 TexCoordStepV = (TexCoordC - TexCoordA) / float(Forks);
    
    int u, v, i = 0;
    
    for (u = 0; u <= Forks; ++u)
    {
        for (v = 0; v <= Forks - u; ++v, ++i)
        {
            Pos[i] = PosA + PosStepU * float(u) + PosStepV * float(v);
            TexCoord[i] = TexCoordA + TexCoordStepU * float(u) + TexCoordStepV * float(v);
        }
    }
    
    int v0 = 0, v1 = v0 + 1, v2 = Forks + 1, v3 = v2 + 1;
    
    for (u = 0; u < Forks; ++u)
    {
        for (v = 0; v < Forks - u; ++v)
        {
            ProcessPrimitive(
                Pos[v2], Pos[v1], Pos[v0],
                TexCoord[v2], TexCoord[v1], TexCoord[v0]
            );
            
            if (v < Forks - u - 1)
            {
                ProcessPrimitive(
                    Pos[v3], Pos[v1], Pos[v2],
                    TexCoord[v3], TexCoord[v1], TexCoord[v2]
                );
                ++v3;
            }
            
            ++v0;
            ++v1;
            ++v2;
        }
        
        ++v0;
        ++v1;
        ++v3;
    }
}

void main(void)
{
    if (gl_VerticesIn == 3)
    {
        TessellatePrimitive(
            gl_PositionIn[0], gl_PositionIn[1], gl_PositionIn[2],
            gl_TexCoordIn[0][0], gl_TexCoordIn[1][0], gl_TexCoordIn[2][0],
            ForksCount
        );
    }
    else
    {
        for (int i = 0; i < gl_VerticesIn; ++i)
            ProcessVertex(gl_PositionIn[i], gl_TexCoordIn[i][0]);
        EndPrimitive();
    }
}
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Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »LukasBanana« (04.07.2010, 21:45)

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7

04.07.2010, 21:57

Zitat von »LukasBanana«

[...] leider scheint es, als könne man nur eine stark begrenzte Anzahl an Primitiven im Geometry Shader erstellen.

Volltreffer. Der Geometry Shader eignet sich nur sehr begrenzt für Tesselation. Die maximale Anzahl an Vertices die ein Geometry Shader in einem Durchgang emittiert kann man mit einem layout qualifier im Shader angeben. In GLSL 4.0 kann ein Geometry Shader pro Aufruf nicht mehr als 256 Vertices erzeugen.
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