还有哪些方法可以绘制物体的轮廓？

Question

我有一个非常简单的案例。我想绘制一个物体的轮廓，在这种情况下我认为它们只是球体，但我不想依赖于此。

我发现了一些方法，例如：

1. 将对象绘制到模板缓冲区
2. 打开线框模式
3. 用粗线绘制物体
4. 在上面画出真实的物体

我使用这种方法的问题是我的模型有很多顶点，这需要我绘制三次。我的帧速率明显下降。

还有其他方法可以做到这一点吗？我的下一个猜测是在最终渲染上绘制圆圈作为后期处理效果，因为我只查看球体。但我宁愿这样做不仅仅是为了领域。

我可以在现有的着色器中做一些勾画轮廓的事情吗？

我还希望当对象位于其他对象后面时出现轮廓。

我正在使用 OpenGL 4.3。

Answer 1

我知道 3 种进行轮廓渲染的方法：

使用模板缓冲区

第一个是您所描述的版本的稍微修改的版本：首先在打开模板缓冲区的情况下正常渲染对象，然后稍微缩放它并在模板缓冲区未填充的地方渲染它的纯色。您可以在此处找到此技术的说明。

使用图像处理技术

第二个是后处理步骤，您使用图像处理过滤器（如sobel 算子）查找边缘，并使用轮廓检测​​结果组成渲染。sobel 运算符的好处是它是可分离的；这意味着您可以在两次一维通道中进行检测，这比进行一次二维通道更有效。

使用几何着色器

最后但并非最不重要的一点是，您可以使用几何着色器来提取网格的轮廓。这个想法是使用三角形的相邻顶点来检测该三角形的一条边（我们称之为轮廓t0）是否是轮廓。

为此，对于 的每条ei边t0：

• ti使用 的顶点ei及其关联的顶点构建一个新三角形，
• 计算 的法线和 的法线，在视图空间中变换它们ni（轮廓取决于视点），tin0t0
• n0计算和之间的点积ni。如果其值为负，则表示法线方向相反，并且该边ei是轮廓边。
• 然后，您围绕及其每个顶点构建一个四边形ei，并在片段着色器中按照您想要的方式为它们着色。emit

这就是这个算法的基本思想。仅使用此选项会导致边缘锯齿，边缘之间有孔，但这可以改进。您可以阅读本文和这篇博客文章以获取更多信息。