将多边形外的所有内容涂黑

Question

我有一张地图，为简单起见，我们说它只是一个纹理。在这张地图的顶部，我有一个多边形，表示用户必须遵循的路线。

我想要的是在多边形黑色之外绘制所有内容。或者，当然只在多边形内绘制东西。

为了更好地解释，我拍了一张照片。蓝线定义多边形，每个角都是多边形中的一个点。带有黄色线条的红色是我想要从图片中黑化的部分，只留下带有紫色线条的红色。多边形从A开始，到B结束。

Answer 1

这里的主要挑战是你需要绘制一个非凸多边形，OpenGL不直接支持它。绘制它的一种方法是将其分解为三角形。根据您对多边形形状的了解程度以及它的约束程度，这可能相当容易。对于一般的非凸多边形，它有点痛苦。但是，如果您搜索“多边形三角测量”等关键字，您可以找到算法。

OpenGL有另一种机制，适用于这些用例：模板缓冲区。您可以在Drawing Filled, Concave Polygons Using the Stencil Buffer下的红皮书中找到对此方法的解释。主要思想是您可以绘制具有任意原点和多边形顶点的三角形扇形。然后，多边形内部的像素将被绘制奇数次，而多边形外部的像素将被绘制偶数次。模板缓冲区用于跟踪每个像素绘制的奇数/偶数计数。

概述主要步骤：

1. 在设置上下文和绘图表面时，请确保使用模板缓冲区请求配置。

2. 在绘图过程中，清除模板缓冲区和颜色缓冲区，然后启用模板测试。

   glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
   glEnable(GL_STENCIL_TEST);
   

3. 设置渲染过程的状态，计算像素是否呈现奇数/偶数次。请注意，这只能写入模板缓冲区，因此禁用了颜色写入。关键部分是模板操作的GL_INVERT，它在每次渲染一个像素时翻转模板值，给出奇数/偶数。

   glColorMask(GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE, GL_FALSE);
   glStencilFunc(GL_ALWAYS, 0, 1);
   glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_INVERT);
   glStencilMask(1);
   

4. 渲染具有任意点的三角形扇形，例如（0.0,0.0），作为第一个顶点，多边形角作为剩余的顶点。必须关闭多边形，因此第一个和最后一个多边形角必须相同。如果p1，p2，...，pN是您的多边形角，则GL_TRIANGLE_FAN绘制调用的顶点序列为：

   (0.0f, 0.0f), p1, p2, ... , pN, p1
   

   您可以为此过程使用一个简单的着色器，因为甚至没有写入颜色值。

5. 再次启用颜色写入，并设置模板测试属性以仅渲染在上一次传递中呈现奇数次数的像素。

   glColorMask(GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE, GL_TRUE);
   glStencilFunc(GL_EQUAL, 1, 1);
   glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_KEEP);
   

6. 绘制整个内容。仅渲染多边形轮廓内的零件，其余部分通过模板测试消除。