使用OpenGL风扇的好处是什么，与基于不同位置创建圆形相比？

Question

使用OpenGL风扇的好处是什么，与基于不同位置创建圆形相比？

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我看过的所有关于在OpenGL中绘制圆形的教程都使用了“扇形”方法（或其变体），但我没有看到有人使用以下方法：

创建如下所示的一组顶点：

float vertices[] = {
            0.5f,  0.5f, 0.0f,  1.0f,  1.0f, // top right
            0.5f, -0.5f, 0.0f,  1.0f, -1.0f, // bottom right
            -0.5f, -0.5f, 0.0f, -1.0f, -1.0f,// bottom left
            -0.5f,  0.5f, 0.0f,  -1.0f,  1.0f// top left
};

创建以下顶点着色器，以可变格式将边界信息传递给片段着色器：

#version 330 core

in vec3 apos;
in vec2 abound;

out vec3 ourColor;
out vec2 ourBound;

void main() {
    gl_Position = vec4(apos, 1.0);
    ourBound = abound;
}

创建以下片段着色器，它使用插值的边界值来计算当前片段距离中心点的距离。

#version 330 core

in vec2 ourBound;

uniform vec4 setColor;

void main() {
    float dist = sqrt((ourBound.x * ourBound.x) + (ourBound.y * ourBound.y));
    vec4 color_used = vec4(vec3(1.0), 0.0);
    if(dist < 1.0){
        color_used = setColor;
    }
    gl_FragColor = color_used;
}

加载着色器
启用混合
为apos（偏移量=0，步幅=5 * sizeof(float)）和abound（偏移量=3，步幅=5 * sizeof(float)）初始化VBO / EBO对象
初始化colorLocation
存储在VBA中

在绘制循环中加载程序：

    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glUseProgram(shader_program);
    glUniform4f(colorLocation, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f);
    glBindVertexArray(VAO);
    glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);
    glBindVertexArray(0);

我的结果

我不明白为什么要创建一个风扇，这样做有什么性能优势吗？看起来肯定不是更简单了。除了这里提供的方法，我在谷歌上找不到其他替代方案。

- Krupip

如果您无法访问可编程管道并且无法进行每像素的incircle()检查，会发生什么？ - genpfault

@genpfault 你是什么意思？在什么情况下，这种情况仍符合非古老的OpenGL标准，特别是3.3+核心？这将意味着您甚至无法制作着色器。无论如何，这个风扇图案似乎都会被教授，不管OpenGL版本如何。 - Krupip

如果你没有着色器，就无法使用incircle()技巧。三角形扇形方法适用于固定函数和可编程管线。 - genpfault

@genpfault 这不是“诡计”……你会用什么设备制作着色器，却不能使用varying变量呢？此外，也没有“incircle()”函数，我原以为你只是在提到之前的if语句（可以轻松转换为无分支的clamp），但你的措辞似乎暗示了其他意思。 - Krupip

2个回答

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这与性能有关吗？在您的版本中，顶点扇形可能更好，但如果按以下方式更改片段着色器，则应该同样快。

#version 330 core

in vec2 ourBound;

uniform vec4 setColor;

void main() {
    //no sqrt required
    float dist = dot(ourBound,ourBound);

    //discard pixels on the outside.
    //We can leave blending disabled.
    if(dist > 1.0){
        discard;
    }
    vec4 color_used = vec4(vec3(1.0), 0.0);
    gl_FragColor = color_used;
}

我不明白为什么要创建一个风扇会有什么好处。

如果你只想显示一个二维圆形，我认为没有任何好处。

另外一种方法：

由于你似乎只想显示一个简单的二维圆形，你可以渲染四边形，并在其上放置具有阿尔法通道的贴图。这样可以轻松得到一个非常漂亮的抗锯齿圆或任何其他的二维对象。

- dari

纹理方法的问题在于它无法进行缩放，如果我改变我的四边形的位置/比例，我的圆仍然保持其尺寸（前提是四边形仍然是正方形，这也意味着当它不是正方形时，容易出现椭圆形），并且不会像纹理一样丢失任何信息或产生任何混叠伪影。 - Krupip

还有，谢谢你提供关于 dot 的信息，我完全没有想到 glsl 会有这个函数。 - Krupip

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Nicol Bolas · Accepted Answer

我不明白为什么要创建一个扇形。

这是一篇教程。教程的目的是教授特定的技能，而不一定是呈现最佳实践。在教程中重要的不是结果，而是你达成结果的方式。

创建圆形的两种方法需要完全不同的技能。顶点法涉及使用sin/cos计算圆边缘上的点，以及如何将这些数据上传到缓冲区并用该缓冲区进行渲染。你的伪装法演示了如何创建二维伪装，并如何判断一个点是否在（单位）圆内。

知道如何进行点-圆关系的人不知道如何使用sin/cos计算圆上的点。因此，如果你接下来要做球体，就必须教他们有关sin/cos的知识。而如果你之前通过顶点做过圆，则他们已经领先一步，可以学习作为他们已经掌握的知识的扩展的球面坐标系。

此外，顶点法是教用户更多的顶点可以创建更平滑的结果的简单方法。它还帮助他们学习这是分辨率相关的；离基于顶点的圆越远，顶点数量就越不重要。你甚至可以使用这个来教人们如何做动态LOD，其中你每帧重新计算顶点。这涉及到动态地将数据流传输到缓冲区对象。

对于仅仅的圆来说，使用动态LOD可能并不重要。重要的是用户已经学会了如何进行缓冲区流。

这是两组不同的技能。这两组都是有意义和有用的，但它们是不同的。没有任何本质上的错误方法；关键在于你想教授哪些技能。

“显然并不简单。”这取决于你如何定义“简单”。如果教程试图教用户理解三角形渲染，则你的伪装法并不简单。它也没有教授三角形渲染。

你的方法需要用户在片段级别有正式的理解。不要误解我；那是一个好东西。教用户如何制作伪装是一个非常好的工具。但是，用户是否准备在他们的发展过程中学习这个工具？

此外，着色器方法更为有限。假设你想向这个圆添加纹理。使用顶点法，你做正常的事情：将纹理坐标添加到顶点中，将它们传递到片段着色器，并让它从纹理中提取。使用着色器方法，FS必须发明从纹理到圆的特定映射。

这意味着每当您想要更改此映射时，您必须更改您的FS。您可以向FS添加一些参数以支持缩放映射的变化，但即使如此，这也意味着您现在必须打破三角形批次以更改映射参数。而采用顶点方法，您可以通过将映射烘焙到顶点数据中，在单个绘制调用中呈现任意数量的风扇(感谢顶点重启)。

事实上，采用顶点方法，您可以使用完全相同的着色器来渲染您的圆形，就像渲染任何其他形状一样。而着色器方法需要改变着色器才能渲染不同的东西。

个人认为教程应该比现在更早地教授冒牌者方法。但我不认为圆形冒牌者是最好的选择。

有一些性能优势吗?

嗯，如果从抗锯齿的角度来看，确实有性能优势。您的基于片段的方法需要特殊编码才能与多重采样配合使用。为了做到正确，您需要计算每个采样位置的距离，然后输出与之对应的样本掩码。或者调用每个样本的着色。无论哪种方法，这都会慢一些。

但这将是一个有趣的课程。