为什么OpenGL原语中没有椭圆、椭球体和圆柱体？

Question

我知道有一些通过像素点画线、圆、椭圆的算法（比如Bresenham算法）：

1. http://en.wikipedia.org/wiki/Bresenham%27s_line_algorithm
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Midpoint_circle_algorithm

我想知道为什么这些算法（我相信在3D中绘制椭球体、球体、圆柱体也有算法）没有被用于OpenGL来绘制对应的基本图形。难道使用这样的基本图形不是更简单和更有效的性能方式（在OpenGL中非常重要），而不是用线条绘制圆，用三角形绘制球体吗？

- Narek

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仅仅因为显卡通常不理解这些基元。因此，这些基元必须被转换为图形卡可以理解的表示形式（例如线条、三角形等）。有几种这样的转换方式，这也是为什么OpenGL中没有实现的原因之一。 - Nico Schertler

@NicoSchertler 如果这是一个好主意，那么显卡肯定会支持它们。我的观点是这不是一个好主意，但我不明白为什么。 - Narek

省略号和类似的东西与线、三角形等完全不同，因此需要额外的硬件，而这些硬件只会偶尔用到。由于所有这些基元都可以使用现有的基元足够好地近似，因此这将是一种浪费空间和金钱的行为。此外，您提到的算法都是迭代算法-并非图形卡特别擅长的领域。不确定是否存在并行算法。此外，插值将变得更加复杂。所有这些事情都更适合由 CPU 完成。 - Nico Schertler

Answer 1

谁说OpenGL不能绘制这些形状？正如Nico已经解释的那样，由于某些原因，GPU核心中没有Bresenham和其他算法的直接实现。

然而，自几年前起，GPU变得完全可编程，因此您可以渲染几乎任何您喜欢的东西。包括圆形、椭圆形和相关基元。你只需要编写一个着色器程序来完成这个任务 :-)

这里有一个小教程，展示了如何完成：http://www.geeks3d.com/20130705/shader-library-circle-disc-fake-sphere-in-glsl-opengl-glslhacker/

- Nils Pipenbrinck

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很好。但是为什么它们没有像线、三角形、三角形扇形、三角形条带、四边形等原语列表中一样被集成呢？ - Narek

@Narek：因为每种原始数据都需要额外的硅区域，而更重要的是需要与 GPU 的其他部分连接，这只会让事情变得更加复杂。直接编写一个能实现你想要的效果的着色器程序即可。这只是一种成本/效益评估，而曲线边缘比直线边缘更难以推广解决。 - datenwolf