Opengl glReadPixels（）如何获得实际深度而不是标准化值？

我正在使用pyopengl获取深度贴图

我能够使用

glReadPixels（）

获得标准化深度贴图。如何将标准化值还原为世界坐标中的实际深度

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我尝试过使用

gldeptrange（）

，但它总是执行一些规范化。我可以禁用标准化吗？

绘制几何体时，顶点着色器应该通过视图/投影矩阵将所有内容转换为标准化设备坐标（其中每个组件都在-1和1之间）。无法避免，超出此范围的所有内容都将被剪裁（或剪裁，如果启用深度剪裁）。然后，将这些设备坐标转换为窗口坐标-X和Y坐标映射到使用

glViewport

指定的范围，Z映射到使用

gldeptrange

设置的范围

无法禁用规范化，因为最终值必须在0..1范围内。但是您可以应用反向转换：首先，将深度值映射回-1..1范围（如果您没有使用

gldeptrange

，则只需将它们乘以2并减去1）。然后，您需要应用投影矩阵的逆矩阵-您可以通过计算其逆矩阵来显式实现，也可以通过查看透视矩阵的计算方式来避免矩阵运算。对于典型的矩阵，将使用

zNorm = 2 * zBuffer - 1
zView = 2 * near * far / ((far - near) * zNorm - near - far)

（请注意，zView将是负数，介于-近和-远之间，因为在OpenGL中，Z轴通常指向相机）

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虽然通常情况下，您不希望只需要深度-您需要完整的3D点，因此您最好在标准化坐标中重建向量，然后应用反向投影/视图变换。

投影到视口后，场景的坐标为标准化设备坐标（NDC）。标准化设备空间是一个立方体，左、下、前坐标为（-1，-1，-1），右、上、后坐标为（1,1,1）。此立方体中的几何体在视口中“可见”（除非已覆盖）

规范化设备空间的Z坐标映射到深度范围（），这在[0，1]中是通用的

视图空间的z坐标如何转换为标准化设备z坐标以及深度，取决于投影矩阵。
在正交投影时，Z分量由线性函数计算；在透视投影时，Z分量由有理函数计算。
请参见

这意味着，要将深度缓冲区的深度转换为原始Z坐标，必须知道投影（正交或透视）以及近平面和远平面

在以下情况下，假设深度范围在[0,1]中，

depth

是该范围内的值：

正交投影

n = near, f = far

z_eye = depth * (f-n) + n;

z_linear = z_eye

n = near, f = far

z_ndc = 2 * depth - 1.0;
z_eye = 2 * n * f / (f + n - z_ndc * (f - n));

透视投影

n = near, f = far

z_eye = depth * (f-n) + n;

z_linear = z_eye

n = near, f = far

z_ndc = 2 * depth - 1.0;
z_eye = 2 * n * f / (f + n - z_ndc * (f - n));

如果已知透视投影矩阵，可按如下方式进行：

A = prj_mat[2][2]
B = prj_mat[3][2]
z_eye = B / (A + z_ndc)

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注意，在任何情况下，逆投影矩阵的变换，将标准化设备坐标转换为视图空间中的坐标。

可能的重复请参见此处的功能

glReadDepth

，了解如何对透视投影执行此操作。它不完全是重复的，因为不清楚所述链接上的问题。谢谢。我可以通过移除

gldeptrange（0.0，1.0）

和从缓冲区获取深度后进行的重整化来解决这个问题。然后，我将相机参考[x，y，1]中的点乘以恢复的深度，直接获得3D点。