如何仅剪切裁剪平面的交集（而不是并集）？

Question

在OpenGL / JOGL中，使用多个剪裁平面时，似乎应用所有剪裁平面的并集。我想要的是应用所有剪切平面的交集。这可能吗？请参见下面简化的2D示例。

编辑：顶点着色器剪裁的示例（请参见下面的注释）。

- martinez314

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你不能只使用片段着色器来计算像素是否在你想要渲染的区域中吗？如果不是，就调用 discard;。 - fintelia

@fintelia 是的！这正是我在你刚回答的问题中所说的“测试”。 - martinez314

Answer 1

多遍处理：

#include <GL/glut.h>

void scene()
{
    glColor3ub( 255, 0, 0 );
    glBegin( GL_QUADS );
    glVertex2i( -1, -1 );
    glVertex2i(  1, -1 );
    glVertex2i(  1,  1 );
    glVertex2i( -1,  1 );
    glEnd();
}

void display()
{
    glClear( GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT );

    glMatrixMode( GL_PROJECTION );
    glLoadIdentity();
    double w = glutGet( GLUT_WINDOW_WIDTH );
    double h = glutGet( GLUT_WINDOW_HEIGHT );
    double ar = w / h;
    glOrtho( -2 * ar, 2 * ar, -2, 2, -1, 1);

    glMatrixMode( GL_MODELVIEW );
    glLoadIdentity();

    glEnable( GL_CLIP_PLANE0 );

    // -y plane
    GLdouble plane0[] = { -1, 0, 0, 0 };
    glClipPlane( GL_CLIP_PLANE0, plane0 );

    scene();

    // -x plane
    GLdouble plane1[] = { 0, -1, 0, 0 };
    glClipPlane( GL_CLIP_PLANE0, plane1 );

    scene();

    glutSwapBuffers();
}

int main( int argc, char **argv )
{
    glutInit( &argc, argv );
    glutInitDisplayMode( GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_DOUBLE );
    glutInitWindowSize( 640, 480 );
    glutCreateWindow( "Clipping" );
    glutDisplayFunc( display );
    glutMainLoop();
    return 0;
}

- genpfault

Answer 2

使用glClipPlane，不会被剪辑的顶点是在至少一个平面的正半空间内。一旦发生这种情况，其他任何平面都无关紧要。

但是，你可以通过在顶点着色器中写入适当的值到gl_ClipDistance来获得此效果（或几乎任何其他效果）。

任何插值值小于0.0（“负半空间”）的部分都将被剪切，你可以写入任何你喜欢的值，例如到一个点的平方距离，或到两个平面的距离之和，或者任何你计算出来的东西。

- Damon

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能否使用 gl_ClipVertex 来达到同样的目的？因为在我的OpenGL 2.1项目中无法使用 gl_ClipDistance。 - martinez314

是的，但正如您链接的问题中所解释的那样，它会稍微复杂一些。您需要为剪辑平面提供4个组成部分的点，这些点在相同的坐标系中，而不仅仅是单个“距离值”，该值不需要在任何特定的坐标系中，因为它只是一个告诉OpenGL“多近”您认为该点被剪辑的值。 - Damon

我在概念上很难从gl_ClipDistance跳到gl_ClipVertex。我能找到的每个gl_ClipVertex示例都只是gl_ModelViewMatrix * gl_Vertex。如果能看到使用gl_ClipVertex修改剪裁平面的示例，就像您描述如何使用gl_ClipDistance一样，那将非常有帮助。我尝试在我的顶点着色器中将gl_ClipVertex设置为各种修改后的顶点，但从未看到任何相对于被剪裁的内容发生变化。如果您能发布一个示例，那将非常有帮助。 - martinez314

gl_ClipVertex这个名称是一个误称，因为它虽然看起来像一个顶点，有4个分量，但实际上它是一个平面方程，而不是一个顶点。也就是说，它是一个法向量加上到原点的距离。gl_ClipDistance是平面和顶点的点积，或者说是“顶点距离被裁剪的距离”，这个概念更容易理解。将gl_ClipVertex设置为实际的顶点可能不会给出很多有意义的输出，因为通常情况下_w = 1.0_--所以除非一个顶点非常靠近原点，否则你会一直进行裁剪。 - Damon

通过这种方法，我正在剪切顶点，而不是三角形原语。所以我不应该期望有干净的线条，对吗？我是否正确地假设我需要自己处理重新计算分裂三角形（也许在几何着色器中）？还是我错过了一个简单的解决方案？（顺便说一句，我上面遇到的问题与我的片段着色器以某种方式隐藏了gl_ClipVertex的效果有关 - 很明显我还需要学习一些GLSL知识。） - martinez314