3D体渲染与多视角遮挡问题

Question

我有一个体积数据，它的尺寸为 W x H x D，除了包含 1 的小球形体积之外，其他地方都是零。

我编写了着色器来提取该三维体积与由顶点构成的通用对象的“交集”。

顶点着色器

varying vec3 textureCoordinates;
uniform float objectSize;
uniform vec3 objectTranslation;

void main()
{
        vec4 v=gl_Vertex;
        textureCoordinates= vec3(   ((v.xz-objectTranslation.xz)/objectSize+1.0)*0.5,    ((v.y-objectTranslation.y)/objectSize+1.0)*0.5);
        gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix*v;
}

片元着色器

varying vec3 textureCoordinates;
uniform sampler3D volumeSampler;
void main()
{
    vec4 uniformColor = vec4(1.0,1.0,0.0,1.0); //it's white
    if ( textureCoordinates.x <=0.0 || textureCoordinates.x >= 1.0 || textureCoordinates.z <= 0.0 || textureCoordinates.z >= 1.0)
        gl_FragColor =vec4(0.0,0.0,0.0,1.0); //Can be uniformColor to color again the thing
    else
        gl_FragColor = uniformColor*texture3D(volumeSampler, textureCoordinates);
}

在OpenGL程序中，我正在从(0,100,0)的眼坐标查看带有几乎球形白色补丁的居中对象，但我希望针对另一个观察者(0,0,0)，位于同一视线上的圆球正确被遮挡，以便只发出我在图片中用红色下划线标记的部分。

这是否是射线投射或类似技术的应用？

- linello

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你的#version指令在哪里？ - genpfault

Answer 1

似乎您想要的是遮挡剔除，实现遮挡剔除有两个主要选项：

使用GPU遮挡查询

这基本上是询问硬件是否绘制某个片段，如果不需要，则可以剔除对象。

遮挡查询计算通过深度测试的片段（或样本）的数量，这对于确定对象的可见性非常有用。

此算法比此处可以解释的更为复杂，以下是一篇关于该主题的出色Nvidia文章。

使用CPU射线投射

这只是检查每个对象（或可能是其边界体积），如果一条射线击中了对象，则它可能会隐藏在其后面的其他对象。对象需要使用八叉树或BSP树进行空间排序，以便您不会检查每个对象，并且只检查靠近相机的对象。

有关裁剪技术的更多信息，请查看我的答案here。

- concept3d

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@linello 不用谢。如果你有更多问题，也许需要在Gamedev stack exchange上查看。那是我最活跃的地方。 - concept3d

Answer 2

这是射线追踪或类似技术的应用吗？

本质上，这是射线追踪阴影算法：一旦你的视线射线与一个（可见的）表面相交，你将该点作为起点向另一个点（光源或其他）进行追踪，如果你可以到达该点（没有）“撞”到其他物体，则将该信息作为进一步的渲染计算输入。

- datenwolf

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你有关于这种光线追踪阴影算法的详细信息吗？ - linello