opengl - GLSL 中的圆柱体冒名顶替者

Question

我正在开发一个用于分子 3D 可视化的小工具。
对于我的项目，我选择以“Brad Larson”先生用他的 Apple 软件“分子”所做的方式来制作。一个链接，您可以在其中找到所用技术的简要介绍:Brad Larsson software presentation

为了完成我的工作，我必须计算 球体冒名顶替者 和 汽缸冒名顶替者 .

目前我已经在另一个教程的帮助下成功完成了“Sphere Impostor”Lies and Impostors

总结球体冒名顶替者的计算:首先我们将“球体位置”和“球体半径”发送到“顶点着色器”，它将在相机空间中创建一个始终面向相机的正方形，然后我们发送我们的square 到片段着色器，我们使用简单的光线跟踪来查找球体中包含正方形的哪个片段，最后我们计算法线和片段的位置以计算照明。 (另一件事，我们还编写了 gl_fragdepth 来为我们的冒名顶替球体提供良好的深度!)

但是现在我在圆柱体冒名顶替者的计算中受阻，我尝试在球体冒名顶替者和圆柱体冒名顶替者之间进行平行，但我什么也没找到，我的问题是对于球体来说这很容易，因为球体是不管我们怎么看，总是一样的，我们总是会看到同样的东西:“一个圆”，另一件事是球体是由数学完美定义的，然后我们可以很容易地找到计算光照的位置和法线，并创建我们的骗子。

对于圆柱体来说，这不是一回事，我没有找到对可以用作“圆柱体冒名顶替者”的形式进行建模的提示，因为圆柱体根据我们看到的角度显示出许多不同的形式!

所以我的请求是向您询问有关“圆柱体冒名顶替者”问题的解决方案或指示。

Answer 1

我知道这个问题已经超过一年了，但我仍然想给我 2 美分。

我能够用另一种技术制作圆柱体冒名顶替者，我从 pymol 的代码中获得灵感。这是基本策略:

1) 您想为圆柱体绘制一个边界框 (a cuboid )。要做到这一点，您需要 6 个面，即转换为 18 个三角形，转换为 36 个三角形顶点。假设您无权访问几何着色器，则将圆柱体起点的 36 倍，圆柱方向的 36 倍传递给顶点着色器，并且对于这些顶点中的每一个，您传递边界框的对应点.例如，与点 (0, 0, 0) 关联的顶点表示它将在边界框的左下角进行变换，(1,1,1) 表示对角线相对的点等。

2)在顶点着色器中，您可以通过根据您传入的相应点位移每个顶点(您通过36个相等的顶点)来构造圆柱体的点。
在这一步结束时，您应该有一个圆柱体的边界框。

3)在这里，您必须重建边界框可见表面上的点。从您获得的点开始，您必须执行光线柱面相交。

4)从交点可以重建深度和法线。您还必须丢弃在边界框外找到的交点(当您沿其轴查看圆柱时可能会发生这种情况，交点将无限远)。

顺便说一句，这是一项非常艰巨的任务，如果有人感兴趣，这里是源代码:

https://github.com/chemlab/chemlab/blob/master/chemlab/graphics/renderers/shaders/cylinderimp.frag

https://github.com/chemlab/chemlab/blob/master/chemlab/graphics/renderers/shaders/cylinderimp.vert