OpenGL : thick and smooth/non-broken lines *in 3D*

Question

我有一个类似 3D CAD 的应用程序，为此我使用了 OpenGL 包装器库 (OpenSceneGraph)。对于应用程序，我试图提出如何呈现的最佳策略 3D 中粗而流畅的线条 .

来自 厚实光滑我的意思是:

线宽可以大于 OpenGL 最大线宽值(在我的机器上似乎是 10.f)

合成折线时，我想避免出现“断线”(见下图示例)

目前我使用 GL_LINE_STRIP_ADJACENCY 渲染我的折线.

我发现有很多关于如何在 2D 中渲染漂亮的线条和曲线的不同资源。不需要太多思考的最简单方法是将线渲染为一组四边形 ( GL_QUAD_STRIP )。这个解决方案的好处是它同时解决了我的两个问题。

例如，我还发现了这个 nice library这允许实现广泛的线条和曲线外观。它使用三角形进行渲染。

注意:我不寻求像逐顶点着色或类似画笔的笔触之类的奇特效果，只是 3D 线段 可以有很大的厚度并且与另一条线段很好地连接，它们之间没有任何间隙。

问题那些 2D 方法是它们是 2D 的。当我改变视点时，很明显我的线条几何图形不是线条，而是位于某些 3D 平面中的 2D“丝带”。我希望它们看起来像 3D 线条。

想到这个问题，我只能想出以下 接近 :

将线渲染为一组 2D 四边形(三角形)，然后使它们始终面向相机

使用一些像圆柱体这样的 3D 形状来表示线段

我不确定这两种解决方案中的任何一种的可行性(我是 OpenGL 的初学者)。我的场景中可能有数百甚至数千条折线。我也想知道是否有更好、更聪明的方法来解决这个问题？我对任何事情都持开放态度，并对最有效的方式感兴趣。谢谢你。

编辑 :正如用户@rickyviking 所指出的，我没有明确说明我要追求 2D 外观(就像在任何类似 CAD 的应用程序中一样)，这意味着:线条的粗细不取决于相机的距离/距离有多远位于从他们。

更新 :感谢@rickyviking 的回答，我选择了移动方向 - 几何着色器。我仍然没有完整的解决方案，但可能会在达到结果时发布最终更新和最少代码，请点击此处。

Answer 1

我最终按照其中一个答案的建议使用了几何着色器。主要想法是将每条线段转换为三角形 strip ，并确保它始终面向相机且厚度保持不变。

我也写了一个blog post关于实现细节。如果有人觉得有用，我将着色器代码放在 one of my github repos 上(该代码还提供了有关如何使用相同技术绘制粗而平滑的 Bezier 曲线的示例)。

以下是一些结果截图(绿线是使用着色器绘制的，红色是使用 GL_LINE_STRIP_ADJACENCY 绘制的):





请注意与绿色线相比，红线的相邻线段之间的间隙。

两条贝塞尔曲线(均使用着色器绘制):