Question

我目前正在开发一个使用OpenGL-ES 3.0 for Android的项目。在我的项目中，我绘制了一个三维人体头部，其质心位于原点。我也有一个圆柱体，其中一个面的中心位于原点上。圆筒伸出的长度超过头部的长度。换句话说，我有一个圆柱体穿过头部。

现在，我只是使用默认深度测试（GL_LESS）来不绘制位于头部内部的圆柱部分。对我的项目来说最理想的是，如果我能够以某种方式仅绘制圆柱与圆头相交的圆。我尝试将深度测试更改为（GL_EQUAL），但它没有做到这一点。

我该怎么做？请记住，头部对象非常复杂，有大量的点和三角形。

Answer 1

我想到的最实用的解决方案是在片段着色器中丢弃柱面外的碎片。

一种方法是将原始坐标从顶点着色器传递到片段着色器。假设您目前有一个应用MVP转换的典型顶点着色器：

uniform mat4 MvpMat;
in vec4 InPos;
...
gl_Position = MvpMat * InPos;

您可以将其扩展为：

uniform mat4 MvpMat;
in vec4 InPos;
out vec4 OrigPos;
...
    gl_Position = MvpMat * InPos;
    OrigPos = InPos;

然后在片段着色器中（对于沿z轴具有给定半径的圆柱体）：

uniform float CylRad;
in vec4 OrigPos;
...
    if (dot(OrigPos.xy, OrigPos.xy) > CylRad * CylRad) {
        discard;
    }

有多少变化可以解决这个问题。例如，您可以转换圆柱体几何体，然后使用变换后的顶点/片段坐标执行测试，而不是将原始坐标传递到片段着色器中。你必须根据你的确切用途找出看起来最干净的东西，但这应该说明基本的想法。

丢弃片段可能会对性能产生负面影响。但除非你已经在推动性能范围，否则这种方法可能会正常工作。我怀疑有一个解决方案不会有性能成本。

在顶点级操作会很不错。完整的OpenGL具有剪辑平面，可能会创造性地用于此情况，但剪辑平面功能不在任何版本的OpenGL ES中。没有这个，实际上没有办法丢弃顶点，至少我能想到的是。因此丢弃片段可能是最合理的选择。