圆形带三角形条纹

Question

我一直在尝试在OpenGL中创建一个圆，但我不能使用三角形扇形，因为我已经知道它们在DirectX中不再可用，而我也将进行DirectX调用。

我真的不太理解三角形条带是如何工作的。我所有的实现都有洞或奇怪的问题，有人能帮我吗？如何以最佳方式实现它？

此外，在10个包含1000个三角形的圆中，使用三角形条带和单独的三角形是否真的有性能差异？这会产生很大的差别吗？

- Etherealone

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你应该指定你要针对哪个版本的Direct3D。 - Sion Sheevok

@sion sheevok，我想问如何使用三角带在OpenGL中绘制填充圆形。 - Etherealone

你还有一个DirectX标签，你只针对OpenGL吗？如果是这样，请移除DirectX标签。 - Sion Sheevok

Answer 1

使用三角形带（triangle strip）来指定圆形的一种方法如下：

for each step
    add next position on circle
    add circle center

这将包括圆心的位置。另一种方法是不包括中心，如下所示：

add left most vertex
for each phi in (-PI/2, Pi/2) //ommit the first and last one
    x = r * sin(phi)
    y = r * cos(phi)
    add (x, y)
    add (x, -y)
add right most vertex

根据您的背面剔除设置，您可能需要调整循环。

不同拓扑结构需要不同数量的顶点。对于三角形列表，10个包含1000个三角形的圆需要30000个顶点。而对于三角形带，每个圆需要1002个顶点，因此总共需要10020个顶点。这几乎是三倍小，传输到CPU时应该会更快。如果这反映在FPS上取决于几个因素。

- Nico Schertler

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不错。第二种方法比三角形扇形少一个顶点。 :-) - yoyo

Answer 2

这里是使用VAO/VBO的代码，所需点数最少。与目前为止发布的其他答案不同，它只需要一个cos()和一个sin()调用。

设置：

// Number of points used for half circle.
const unsigned HALF_PREC = 10;

const float angInc = M_PI / static_cast<float>(HALF_PREC);
const float cosInc = cos(angInc);
const float sinInc = sin(angInc);

GLfloat* coordA = new GLfloat[2 * HALF_PREC * 2];
unsigned coordIdx = 0;

coordA[coordIdx++] = 1.0f;
coordA[coordIdx++] = 0.0f;

float xc = 1.0f;
float yc = 0.0f;
for (unsigned iAng = 1; iAng < HALF_PREC; ++iAng) {
    float xcNew = cosInc * xc - sinInc * yc;
    yc = sinInc * xc + cosInc * yc;
    xc = xcNew;

    coordA[coordIdx++] = xc;
    coordA[coordIdx++] = yc;

    coordA[coordIdx++] = xc;
    coordA[coordIdx++] = -yc;
}

coordA[coordIdx++] = -1.0f;
coordA[coordIdx++] = 0.0f;

GLuint vaoId = 0;
glGenVertexArrays(1, &vaoId);
glBindVertexArray(vaoId);

GLuint vboId = 0;
glGenBuffers(1, &vboId);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vboId);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, 2 * HALF_PREC * 2 * sizeof(GLfloat),
             coordA, GL_STATIC_DRAW);

delete[] coordA;

glEnableVertexAttribArray(0);
glVertexAttribPointer(0, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
glBindVertexArray(0);

绘制：

glBindVertexArray(vaoId);
glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 2 * HALF_PREC);
glBindVertexArray(0);

- Reto Koradi

Answer 3

for each phi in (-PI, Pi) //ommit the first and last one
    x1 = r * sin(phi)
    y1 = r * cos(phi)

    x2 = r * sin(phi + Pi)
    y2 = r * cos(phi + Pi)

    add (x1, y1)
    add (x2, y2)

与上述伪代码所示的在圆形的一侧来回移动不同，这个算法会在圆心来回移动，从而得到更完整的圆形。

- Nate Hat

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请注意，sin（x + Pi）与-sin（x）相同。余弦也是如此。因此，您可以消除对x2和y2的正弦和余弦调用。 - Jack G