编写每个三角形/面纯色的 GLSL 片段着色器的方法答案

【问题标题】：Approach for writing a GLSL fragment shader with a solid color per triangle/face编写每个三角形/面纯色的 GLSL 片段着色器的方法
【发布时间】：2011-06-30 06:19:49
【问题描述】：

我有顶点和三角形数据，其中包含每个三角形（面）的颜色，而不是每个顶点的颜色。即一个顶点由多个面共享，每个面可能具有不同的颜色。

我应该如何在 GLSL 中解决这个问题，以便为每个正在渲染的 face 分配纯色？通过平均顶点相邻多边形的颜色来计算和分配“顶点颜色”缓冲区很容易，但这当然会在片段着色器中插入颜色时产生模糊结果。

我真正需要的根本不应该是插值颜色值，一旦按预期工作，我将使用大约 15 种可能的纯色着色大约 40k 三角形。

【问题讨论】：

见这里：stackoverflow.com/questions/6056679/…

标签： opengl 3d glsl shader

【解决方案1】：

虽然您可能可以在高端 GLSL 中执行此操作，但进行实体着色的正确方法是为每个三角形制作唯一的顶点。这是一个微不足道的循环。对于每个顶点，计算有多少三角形共享它。这就是你必须复制它的频率。确保执行此操作的循环为 O(n)。然后只需将每个顶点颜色或法线设置为三角形的颜色。又是一个直线循环。不要费心优化共享颜色，这是不值得的。

稍后再编辑，因为这是一个流行的答案：

要对每个面进行平整着色，您可以在世界或视图空间中插入顶点位置。然后在片段着色器中计算这个变量的 ddx(dFdx) 和 ddy(dFdy)。取这两个向量的叉积并对其进行归一化 - 你得到一个平坦的法线！根本不需要网格更改或每个顶点数据。

【讨论】：

担心性能，但我想如果它全部在一个几何中，它可能不是问题。将不得不看看它是如何进行的。我没有提到的另一个复杂因素是我希望能够从这种“模式”切换到完全多纹理的混合模式。但我也可以切换网格可见。
这是不久前的事，但这就是我最终需要的。只需复制所有顶点，没有三角形共享相同的顶点索引。

【解决方案2】：

OpenGL 没有“per-face”属性。见：

How can I specify per-face colors when using indexed vertex arrays in OpenGL 3.x?

以下是我看到的一些可能的选项：

放弃索引数组并像 starmole 建议的那样为每个面使用单独的顶点
为使用的每种颜色创建一个索引数组。使用材质而不是顶点颜色，并在从索引数组中为每种颜色绘制三角形后更改材质。
如果几何体允许，您可以确保索引数组指定的最后一个顶点具有正确的面顶点颜色，然后使用 GL_FLAT 着色，或者让片段着色器仅使用最后一个顶点颜色。

【讨论】：

你能详细说明#3吗？特别是在片段着色器中“使用最后一个顶点颜色”的能力 - 我们如何从片段着色器访问片段的顶点？

【解决方案3】：

除了其他答案之外，您还可以使用gl_PrimitiveID 变量，它是片段着色器的输入（不知道从哪个版本开始），并为每个三角形隐式递增。然后，您可以使用它来查找颜色（从 40k 的颜色缓冲区纹理或颜色索引到 15 色颜色图，或者只是从原始 id 进行一些直接计算）。但是不要问我这种方法的性能。

【讨论】：

如果我尝试了这个，你知道这个 ID 变量是否适用于每个网格，或者 ID 是否会随着每个渲染的三角形而增加？我会担心 ID 是否一致，以及其他网格是否会取消计数。
@Crusader 对于每个glDraw... 命令（我认为在glDrawMulti... 命令的每个实例中），ID 都设置为零，并且每次绘制原始（三角形）时都会增加，所以是的ID 是一致的，只依赖于当前的glDraw... 命令。