Modern OpenGL用Shader拾取VBO内单一图元的思路和实现(2)

时间:2023-03-08 15:51:51

Modern OpenGL用Shader拾取VBO内单一图元的思路和实现(2)

上一篇里介绍了Color-Coded Picking的思路和最基本的实现。在处理GL_POINTS时已经没有问题,但是处理GL_LINES、GL_TRIANGLES等时会遇到同一图元的各个顶点颜色不同的问题,这就不能正确拾取了,本篇来解决这个问题。

对于GL_LINES,可以用 int objectID = gl_VertexID / ; 来使得每个线段图元的两个顶点颜色分别相同;对于GL_TRIANGLES,则用 int objectID = gl_VertexID / ; 。但是这个方法无法应用到存在共享顶点的GL_LINE_STRIP、GL_TRIANGLE_STRIP、GL_LINE_LOOP等情况。所以要另辟蹊径。

ShadeMode

Modern OpenGL用Shader拾取VBO内单一图元的思路和实现(2)

首先介绍一下glShadeMode()这个函数。就是靠它才解决了本文的问题。

glShadeMode()

在(https://www.opengl.org/sdk/docs/man2/xhtml/glShadeModel.xml)有它的专业解释,里面有这样一张表格。

Primitive Type of Polygon i

Vertex

Single polygon ( i == 1 )

1

Triangle strip

i + 2

Triangle fan

i + 2

Independent triangle

3 × i

Quad strip

2 × i + 2

Independent quad

4 × i

这个表格的意思是:在 glShadeMode(GL_FLAT); 状态下,在绘制某种图元时,其颜色由第i个顶点的颜色决定。(其实就是由定义一个图元的最后一个顶点的颜色决定)

单看表格难以理解,用下面的Demo进行说明。

Modern OpenGL用Shader拾取VBO内单一图元的思路和实现(2)

这个Demo绘制了8个顶点,其位置和颜色如下(同上图左侧所示)

 gl.Color(, , );
gl.Vertex(, ); gl.Color(1f, , );
gl.Vertex(, ); gl.Color(, 1f, );
gl.Vertex(, ); gl.Color(1f, 1f, );
gl.Vertex(, ); gl.Color(, , 1f);
gl.Vertex(, ); gl.Color(1f, , 1f);
gl.Vertex(, ); gl.Color(, 1f, 1f);
gl.Vertex(, ); gl.Color(1f, 1f, 1f);
gl.Vertex(, );

Demo 模型

下面分别看一下在 glShadeMode(GL_SMOOTH); 和 glShadeMode(GL_FLAT); 模式下,用这个8个顶点绘制各种图元的情况。

这是GL_SMOOTH 模式下的GL_LINE_STRIP。

Modern OpenGL用Shader拾取VBO内单一图元的思路和实现(2)

这是GL_FLAT模式下的GL_LINE_STRIP。

Modern OpenGL用Shader拾取VBO内单一图元的思路和实现(2)

这是GL_SMOOTH 模式下的GL_TRIANGLES。

Modern OpenGL用Shader拾取VBO内单一图元的思路和实现(2)

这是GL_FLAT 模式下的GL_TRIANGLES。

Modern OpenGL用Shader拾取VBO内单一图元的思路和实现(2)

这是GL_SMOOTH 模式下的GL_TRIANGLE_STRIP。

Modern OpenGL用Shader拾取VBO内单一图元的思路和实现(2)

这是GL_FLAT模式下的GL_TRIANGLE_STRIP。

Modern OpenGL用Shader拾取VBO内单一图元的思路和实现(2)

这是GL_SMOOTH 模式下的GL_QUAD_STRIP。

Modern OpenGL用Shader拾取VBO内单一图元的思路和实现(2)

这是GL_FLAT 模式下的GL_QUAD_STRIP。

Modern OpenGL用Shader拾取VBO内单一图元的思路和实现(2)

您可以点此下载此Demo慢慢对比。

GL_FLAT的作用

Modern OpenGL用Shader拾取VBO内单一图元的思路和实现(2)

通过上面一节的观察可以看到,GL_FLAT模式下,各种类型的图元的颜色都是由绘制它的最后一个顶点的颜色给出的。

这么绝妙的颜色分配方案简直就是为了解决本文的问题而设计的。

我们只需在做Picking的绘制时,在GL_FLAT状态下绘制图元,就可以用glReadPixel()获取到应拾取的图元的最后一个顶点的编号。根据上一节的表格,很容易推算出此编号代表的图元。

'flat' in GLSL

Modern OpenGL用Shader拾取VBO内单一图元的思路和实现(2)

不过这又带来一个小问题:glShadeMode();在使用Shader+VBO时是无效的。不过Modern OpenGL必然要有能代替它的功能:GLSL里的flat关键字。给in/out变量附加一个flat,就相当于Legacy OpenGL里调用了glShadeMode(GL_FLAT);

flat out vec4 pass_Color; // glShadeMode(GL_FLAT); in legacy opengl.

flat in vec4 pass_Color; // glShadeMode(GL_FLAT); in legacy opengl.

这也是本文与上一篇的程序中唯一的区别。

未完待续

Modern OpenGL用Shader拾取VBO内单一图元的思路和实现(2)

拾取一个VBO里的单个图元的问题已经彻底解决了。那么来看下一个问题:一个场景里可能会有多个VBO,此时每个VBO的gl_VertexID都是从0开始的,那么如何区分不同VBO里的图元呢?我们下回分解。