OpenGL 中的轮廓效果答案

【问题标题】：Outline effects in OpenGLOpenGL 中的轮廓效果
【发布时间】：2012-10-16 22:06:01
【问题描述】：

在 OpenGL 中，我可以通过正常绘制对象来勾勒对象轮廓，然后使用模板缓冲区再次将其绘制为线框，这样原始对象就不会被覆盖。但是，这会导致轮廓只有一种纯色。

在这张图片中，生物轮廓的像素似乎越远离它们所描绘的生物，就越透明。如何使用 OpenGL 实现类似的效果？

【问题讨论】：

标签： opengl graphics 3d glsl

【解决方案1】：

我迟到了答案，但我试图实现同样的目标，并认为我会分享我正在使用的解决方案。

使用不那么复杂的着色器，可以在单个绘制操作中实现类似的效果。

在片段着色器中，您将根据闪电和纹理计算片段的颜色，为您提供未突出显示的颜色“colorA”。

您的第二种颜色是轮廓颜色“colorB”。

你应该得到片段到相机向量，对其进行归一化，然后得到这个向量与片段法线的点积。

片段到相机向量只是片段在眼睛空间中的位置的倒数。

那么片段的颜色就是：

float CameraFacingPercentage = dot(v_fragmentToCamera, v_Normal);
gl_FragColor = ColorA * CameraFacingPercentage + ColorB * (1 - FacingCameraPercentage);

这是基本概念，但您必须尝试使用或多或少的轮廓颜色。此外，模型的凹面部分也会突出显示，但问题中发布的图片也是如此。

【讨论】：

【解决方案2】：

他们没有为此使用线框。我猜它与着色器密切相关并且需要这个：

将对象渲染到模板缓冲区
在应用模糊时使用选择的颜色渲染模板缓冲区
在其上渲染模型

【讨论】：

所以我们用纯色将对象绘制到纹理上，然后使用模糊着色器在屏幕上绘制该纹理？
是的，但这可能不是唯一的方法。
这基本上就是我在制作的标题上的做法，尽管它对我们来说速度很慢。在采用这种方法之前，请考虑一下屏幕的多少部分将包含您的大纲——有更便宜的效果可以用来传达“这个模型被突出显示”。在现代标题上，您可能没有多余的填充率。
为什么不通过一个顶点着色器来做呢

【解决方案3】：

使用 dotprod(view,normal) 在 GLSL 着色器中检测边缘

http://en.wikibooks.org/wiki/GLSL_Programming/Unity/Toon_Shading#Outlines

【讨论】：

请注意，此技术将突出显示所有可见的“边缘”，而不仅仅是轮廓。可能是可取的，也可能不是。

【解决方案4】：

据我所见，屏幕上的效果很短，许多“边缘”效果不是纯粹的边缘，就像漫画轮廓一样。大多数情况下，你有一个通道是你正常渲染对象，然后一个通道只有几何体（没有纹理）和一个 GLSL 着色器。在片段着色器中，法线被采用并且该法线垂直于您为对象着色的相机矢量。然后通过包含接近完美垂直的区域来平滑效果。

我将不得不查找确切的数学，但我认为如果您将相机矢量与法线相乘，您会得到“垂直度”的量。然后你可以通过像 exp 这样的函数来获得偏向 1 的值。

所以（不保证正确）：

exp(dot(vec3(0, 0, 1), normal));

（注意：一切都在屏幕空间中。）

【讨论】：