如何在OpenGL的2D场景中绘制平滑的线条而不使用GL_LINE_SMOOTH？

Question

如何在OpenGL的2D场景中绘制平滑的线条而不使用GL_LINE_SMOOTH？

c++openglglsl

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由于GL_LINE_SMOOTH不受硬件加速支持，也不能在所有GFX卡上使用，那么在2D模式下如何绘制平滑线条，使其看起来与GL_LINE_SMOOTH一样好呢？

编辑2： 我目前的解决方案是从两个四边形绘制一条直线，从边缘向零透明度淡化，并且这两个四边形之间的颜色即为线条颜色。对于基本平滑线条渲染来说，它已经足够好用并且不需要使用纹理，因此非常快速。

- Rookie

你有没有排除使用带纹理的四边形或带颜色渐变的四边形？这对我来说似乎是一个可能的解决方案，尽管听起来Edvard已经涵盖了这个领域。 - Tim

@Tim，嗯，我不确定仅有着色的四边形是否能像平滑线一样正常工作，它可能会变得过于锐利...好吧，我得测试一下。 - Rookie

@Tim，我刚刚测试了一下，就像我预期的那样，它太锐利（或者说太模糊），但是对于我当前的目的来说，它可以很好地工作！线条厚度 1.7 看起来非常适合我的当前厚度为 1.1 的平滑线条。 - Rookie

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你说你不想使用全屏抗锯齿技术。那么，在性能方面，什么解决方案最好呢？但是，请注意，抗锯齿技术恰好是为实现你所需效果而设计的。同时，你也不想使用着色器。那么，到底你希望得到什么效果呢？ - Nicol Bolas

@NicolBolas，我不想要全屏抗锯齿，因为据我所知它速度很慢。目前使用彩色四边形的效果还不错。 - Rookie

3个回答

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打开全屏抗锯齿并使用四边形是我的首选。

- Edvard Pedersen

我认为全屏抗锯齿对于一个游戏来说有点过度杀伤力，因为除了这些线条之外，游戏并没有渲染任何其他的抗锯齿效果，而这些线条只是游戏的一小部分。顺便问一下，你为什么需要纹理四边形和全屏抗锯齿两者都要？难道纹理四边形不足以满足需求吗？ - Rookie

但是，如果您使用具有1像素完全不透明和相邻的2个像素完全透明的纹理，四边形不会看起来像平滑的线条吗？我还没有测试过，但我不知道为什么不行...因为在我的纹理测试中，我已经在纹理中画了一条直线，然后旋转了纹理四边形顶点，当它被旋转时，该线确实看起来像平滑的线条，就好像它具有抗锯齿效果。 - Rookie

问题在于，超过3个像素宽度的四边形需要另一个纹理来避免线条看起来过于平滑，还有1像素的问题。 - Edvard Pedersen

但是我能否只对我渲染的四边形进行FSAA呢？否则它将变得非常密集，因为我至少需要8倍抗锯齿，也许需要16倍才能使线看起来像使用GL_LINE_SMOOTH一样。 - Rookie

在渲染之前，您启用了多重采样。实际上，您只能为线启用它。 - Luca

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目前我使用2或3个四边形来完成这个任务，这是最简单的方法。

如果线条粗细<=1像素，则只需要2个四边形。
如果线条粗细>1像素，则需要在中间添加第三个四边形。
如果线条粗细>=1像素，则淡出边缘四边形的厚度不能改变。

在下面的图像中，您可以看到带有蓝色边框的四边形。白色表示完全不透明，黑色表示零不透明度（=完全透明）。

enter image description here

- Rookie

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可以查看英文原文，
原文链接

- Nicol Bolas · Accepted Answer

所以，你想要平滑的线条，但不想使用以下任何一种技术：

线条平滑。
全屏抗锯齿。
着色器。

好的。

你最好使用 Valve 的Alpha-Tested Magnification 技术。对于你的需求，基本思路是创建一个纹理来表示距离线条的距离，其中纹理中心的距离为 1.0。这可能可以是一维纹理。

然后使用文献中描述的技术（包括抗锯齿版本在内）绘制代表您的线条的四边形。显然，你需要使用 alpha 混合 (因此它不是无序的)。使用线宽来控制它变成适当颜色的距离，从而使您能够制作窄或宽线条。

使用着色器完成上面的过程与上述方法几乎相同，只是没有使用纹理。顶点着色器将距离传递并插值。对于四边形的左侧，顶点着色器传递 0。对于右侧，它传递 1。您将这个值乘以 2，减去 1，并取绝对值。

这就是您距离线条的距离（线条是四边形的中心）。然后按照 Valve 的算法使用该距离即可。