java - 省略屏幕外三角形

Question

我正在创建一个简单的小型软件 3D 引擎。现在，如果所有顶点都在平截头体之外，则不会渲染多边形，这一切都很好，直到您靠近多边形并且所有顶点都离开屏幕，但中间仍在平截头体内部，但它忽略了无论如何。无论如何我都会尝试渲染它，但我需要对其进行一些优化，所以这是我想到的第一个。

如果您不明白我想表达的意思，这里有一个 gif 和一些问题代码。

boolean v1Inside = v1.isInsideViewFrustum();
boolean v2Inside = v2.isInsideViewFrustum();
boolean v3Inside = v3.isInsideViewFrustum();
if (v1Inside && v2Inside && v3Inside) {
   rasterizeTriangle(v1, v2, v3);
   return;
}

if (!(v1Inside || v2Inside || v3Inside)) {
    return;
}

Answer 1

您可以实现一种保守的视锥体剔除方法，该方法偶尔会产生误报(而不是这种误报)。最典型的方法是如果所有顶点都落在某个平截头体平面的错误一侧，则拒绝三角形。

   a       b
A  |    B  |   C
 --+-------+-------  c
D  |       |   E
   |       |
---+-------+-------  d
F  |   G   |   H

在 2D 情况下，有四个裁剪平面:a、b、c、d。此方法拒绝完全位于线/平面“c”上方、线“d”下方、线“a”左侧或线“b”右侧的三角形，而不拒绝例如您的线段 B、G 和 H 中的顶点情况。

这种剔除在透视投影后很容易实现，给出简单的方程:例如x0,x1,x2 < -1，或使用平截头体的平面方程:

dot_product(vertex, plane) < constant_i.