Question

我在三角形网格上定义了一个函数f，即对于每个顶点，我有一个相关的数字。例如，f可以是网格上的测地距离，即，对于网格中的每个点，从特定的固定点a计算的f（x）= d（a，x）。显然，只需将f的值标准化并将它们映射到网格节点上的颜色，就可以很容易地在曲面上“绘制”此函数。

但是如果我想在表面上绘制等值线（也称为contour lines或isoclines）会怎样？

我该怎么做？通过简单地将网格着色如上所述，这似乎不太容易实现。特别是因为网格可能具有顶点很少的稀疏区域（即大面）。这表明（可能）我应该将isoclines直接计算为网格上的3D曲线并使用例如GL-线。但计算等倾曲线不是那么明显，因为天真的方法是固定一组目标值，然后我将检查每个三角形是否通过插值在三角形的某个点到达目标。看起来不太理想。任何人都可以向我指出解决这个问题的任何资源吗？

供参考，我使用的是python OpenGL。

Answer 1

如果值为float并且您知道它的范围您可以尝试着色，如上所述，片段着色器位于其顶部，只会在渲染值附近呈现片段。

最简单的方法是使用单个渲染过程在片段中使用类似的东西：

float x;
x = (value/10.0)+0.5; // 10 is distance of value you want the lines to render
x = x-floor(x);   // x = value mod distance
if (abs(x-0.5)>0.001) discard; // do not render fragments too far from your line

代码只是决定你是否非常接近每个距离= 10的值并抛弃任何不是的片段。然而，线/曲线的厚度可以根据值密度和三角形尺寸分布而变化。您必须正确设置常量（distance=10,threshold=0.001）才能使其正常工作。

这个GLSL animated mesh surface highlight使用非常类似的技术而不是丢弃，因为那里的东西是连续的。

更准确的选择是在2遍渲染中使用相同的原理。在第一遍中将值作为颜色渲染到某些纹理的位置。然后在每个片段的第二个扫描周围的纹理，找到可渲染值的最近位置，并根据它与渲染或不渲染的距离。无论如何，这都提供了精确的线条厚度。但为此，该值必须包含特定的可渲染值。这个How to implement 2D raycasting light effect in GLSL可能会有所帮助，因为它还会扫描所有方向的纹理（但出于不同的目的）。

如果以上都不适合您，那么我脑海中只有其他选项是几何方法，您可以根据与网格的交点（如横截面与平面）从网格创建折线。

Answer 2

假设您想要绘制其Z坐标是ci的倍数的轮廓（等值线）（对于“轮廓间隔”）。例如，对于ci=5，有效值为25,30,35等。
三角形可以没有，一个或几个轮廓穿过它。我不打扰线。我使用点，我检查片段着色器中的每个片段。

第一个目标是在片段着色器中返回片段的世界坐标。
片段着色器接收gl_FragCoord，其屏幕坐标为{x,y,z}。或者在顶点着色器中，您可以使用z传递变化。阅读this q&a以了解如何进行此转换。

现在世界坐标中有一个z，是时候判断它是否属于轮廓了：

float maxErr = 0.0001;
float dif = abs(z - (ci * floor(z/ci)));
if ( dif > maxErr )
    color = triangleColor;
else
    color = contourColor;

因为片段与像素不同，所以可能会得到一个非宽度常数线。

OpenGL中曲面上的水平曲线

2 个答案: