OpenGL:Как определить, закрыта ли 3D (визуализированная) точка другими 3D (визуализированными) примитивами перед ней?

Question

В моей программе OpenGL я делаю следующее в последовательности:

// Drawing filled polyhedrons
// Drawing points using GL_POINTS
// Displaying information for each above point beside it

Для отображения информации о точке (скажем, идентификатора / номера точки) я преобразую 3D-координаты точки в 2D-координаты окна, используя Глюпроект().Я записываю идентификатор точки в этом местоположении 2D-окна, используя Гластерпос() и код рендеринга 2D-символов.

Когда отображаемая точка закрывается другим примитивом, она автоматически не отображается благодаря автоматической проверке окклюзии и глубины, которая выполняется в конвейере OpenGL.Однако текст моего идентификатора точки отображается рядом с точкой, даже когда она закрыта, поскольку я не получаю эту информацию о закрытии.

Как определить, закрыта ли 3D (визуализированная) точка другими 3D (визуализированными) примитивами перед ней?Или есть лучший способ отобразить текст информации о точке рядом с ним Только когда она не закрыта?

Примечание:Я знаю о методах, которые требуют дополнительного прохода рендеринга.Я чувствую, что это дорого для моей цели.

Answer 1

Если вы не готовы использовать второй проход запроса перекрытия, вы можете попробовать выборку Z-буфера для сравнения с вашей тестовой точкой.

Поскольку вы добавляете текст рядом с точкой, возьмите нормализованное значение Z-буфера (скажем, с помощью gluProject) точки, затем сравните это значение с выбранным значением Z-буфера (с использованием glReadPixels) в этой точке.Если ваша точка находится за (больше) заданным вами значением глубины, ваша точка должна быть закрыта, и вы можете отказаться от рисования текста.

Это, конечно, требует, чтобы вы отобразили всю свою геометрию перед текстом, но это не должно быть проблемой.

Пример кода:

// Assumed to already hold 3D coordinates of point
GLdouble point3DX, point3DY, point3DZ;

// Project 3D point coordinates to 2D
GLdouble point2DX, point2DY, point2DZ;  // 2D coordinates of point
gluProject( point3DX, point3DY, point3DZ,
            mMatrix, pMatrix, vMatrix,      // MVP matrices
            &point2DX, &point2DY, &point2DZ);

// Read depth buffer at 2D coordinates obtained from above
GLfloat bufDepth = 0.0;
glReadPixels(   static_cast<GLint>( point2DX ), static_cast<GLint>( point2DY ),     // Cast 2D coordinates to GLint
                1, 1,                                                               // Reading one pixel
                GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT,
                &bufDepth);

// Compare depth from buffer to 2D coordinate "depth"
GLdouble EPSILON = 0.0001;  // Define your own epsilon
if (fabs(bufDepth - point2DZ) < EPSILON)
    // 3D point is not occluded
else
    // 3D point is occluded by something

Answer 2

Чтение из z-буфера может быть очень-очень медленным на современном оборудовании.Вот почему был изобретен окклюзионный запрос.Посмотрите расширение ARB-occlusion-query.У него есть задержка на пару кадров, прежде чем вы сможете получить результаты, но это не повлияет на вашу производительность.

Если запрос перекрытия по какой-либо причине не сработает, следующий запасной вариант - выполнить программную операцию пересечения лучей с миром, используя BSP-tree (которая вообще не использует GL).

Answer 3

В дополнение к ответу Алана, вы могли бы проверить наличие окклюзии математически, проецируя луч из положения вашей камеры в вашу точку и определяя, пересекает ли он какую-либо вашу геометрию.В Интернете есть множество ссылок на проведение тестирования пересечения лучей и объектов (см., например, Объект/ Страница пересечения объектов).Если у вас много геометрии, то вы можете ускорить процесс, используя ограничивающие объемы или дерево BSP.

В качестве бонуса, ваш код перекрытия должен быть намного проще для модульного тестирования, потому что он не зависит от извлечения значений из OpenGL.

Answer 4

Ответ от Эшвина Нанджаппы был очень полезен.Я не эксперт по OpenGL, поэтому мне потребовалось некоторое время, чтобы выяснить, как получить матрицы MVP.Я делюсь кодом здесь, чтобы дополнить его пост:

    GLint viewport[4];
    GLdouble modelview[16];
    GLdouble projection[16];
    glGetDoublev( GL_MODELVIEW_MATRIX, modelview );
    glGetDoublev( GL_PROJECTION_MATRIX, projection );
    glGetIntegerv( GL_VIEWPORT, viewport );