Как визуализировать толстые 2D-линии в виде многоугольников?

Ну ладно - я пытался решить эту проблему сам. Я потратил два месяца на решение, которое пыталось решить проблему нулевого перерасхода. Как вы уже выяснили, вы не можете иметь дело со всеми вырожденными случаями и в то же время иметь нулевую перерисовку.

Однако вы можете использовать гибридный подход:

Напишите себе подпрограмму, которая проверяет, можно ли без проблем построить соединения из простой геометрии. Для этого вы должны проверить угол соединения, ширину линии и длину соединяемых сегментов линии (сегменты линии, которые короче их ширины, являются PITA). С помощью некоторых эвристик вы сможете разобраться во всех тривиальных случаях.

Я не знаю, как выглядят ваши средние линейные данные, но в моем случае более 90% широких строк не имели вырожденных случаев.

Для всех остальных строк:

Вы, скорее всего, уже выяснили, что если вы допускаете перерисовку, генерировать геометрию намного проще. Сделайте это, и пусть полигональный алгоритм CSG и алгоритм тесселяции сделают всю тяжелую работу.

Я изучил большинство доступных пакетов тесселяции и остановился на тесселяторе GLU. Он был быстрым, надежным, никогда не давал сбоев (в отличие от большинства других алгоритмов). Он был бесплатным, и лицензия позволяла мне включать его в коммерческую программу. Качество и скорость тесселяции в порядке. Вы не получите качество триангуляции Делоне, но поскольку вам просто нужны треугольники для рендеринга, это не проблема.

Поскольку мне не нравился API-интерфейс тесселятора, я взял код тесселяции из бесплатной эталонной реализации SGI OpenGL, переписал весь интерфейс и добавил пулы памяти, чтобы уменьшить количество выделений. На это ушло два дня, но оно того стоило (например, улучшение производительности в пять раз). Кстати, решение оказалось в коммерческой реализации OpenVG :-)

Если вы выполняете рендеринг с помощью OpenGL на ПК, вы можете переместить задание тесселяции/CSG с ЦП на ГП и использовать трюки с трафаретным буфером или z-буфером, чтобы удалить перерисовку. Это намного проще и может быть даже быстрее, чем тесселяция ЦП.

Я только что нашел эту замечательную работу:

http://www.codeproject.com/Articles/226569/Drawing-polylines-by-tessellation

Кажется, он делает именно то, что вам нужно, а его лицензия позволяет использовать его даже в коммерческих приложениях. Кроме того, автор проделал поистине огромную работу по детализации своего метода. Вероятно, в какой-то момент я попробую заменить свою собственную, далеко не идеальную реализацию.

Простой метод из головы.

Разделите пополам угол каждой 2d вершины, это создаст красивую линию под углом. Затем двигайтесь вдоль этой линии, как внутрь, так и наружу, на величину вашей «толщины» (или толщины, разделенной на два?), теперь у вас есть внутренняя и внешняя точки многоугольника. Перейдите к следующей точке, повторите тот же процесс, создавая новые точки многоугольника по пути. Затем примените триангуляцию, чтобы получить готовые к рендерингу вершины.

В итоге мне пришлось запачкать руки и написать небольшой ленточник, чтобы решить аналогичную проблему.

Для меня проблема заключалась в том, что я хотел, чтобы толстые линии в OpenGL не имели артефактов, которые я видел с OpenGL на iPhone. Посмотрев на различные решения; кривые Безье и тому подобное - я решил, что, вероятно, проще всего будет сделать свои собственные. Есть несколько разных подходов.

Один из подходов состоит в том, чтобы найти угол пересечения между двумя сегментами, а затем переместиться вдоль этой линии пересечения на определенное расстояние от поверхности и рассматривать это как вершину ленты. Я попробовал это, и это не выглядело интуитивно понятным; ширина ленты будет разной.

Другой подход состоит в том, чтобы фактически вычислить нормаль к поверхности сегментов линии и использовать ее для вычисления идеального края ленты для этого сегмента, а также для реальных тестов пересечения между сегментами ленты. Это работало хорошо, за исключением того, что для острых углов пересечения сегментов ленточных линий были слишком далеко (если угол между сегментами приближался к 180 ').

Я работал над проблемой острого угла с помощью двух подходов. Алгоритм пересечения линий Пола Бурка (который я использовал неоптимизированным способом) предлагал определять, находится ли пересечение внутри сегментов. Поскольку оба сегмента идентичны, мне нужно было проверить только один из сегментов на пересечение. Затем я мог решить, как решить эту проблему; либо подтасовывая лучшую точку между двумя концами, либо надев заглушку - оба подхода выглядят хорошо - подход заглушки может нарушить порядок многоугольника, обращенного вперед / назад для opengl.

См. http://paulbourke.net/geometry/lineline2d/.

См. мой исходный код здесь: https://gist.github.com/1474156

Меня это тоже интересует, так как я хочу усовершенствовать рисунок моего картографического приложения (Kosmos). дорог. Один обходной путь, который я использовал, — нарисовать полилинию дважды, один раз более толстой линией, а другой — более тонкой, другого цвета. Но на самом деле это не полигон, это просто быстрый способ его симуляции. См. несколько примеров здесь: http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Kosmos_Rendering_Help#Rendering_Options

Я думаю, что я достиг бы алгоритма тесселяции. Это правда, что в большинстве случаев, когда они используются, цель состоит в том, чтобы уменьшить количество вершин для оптимизации рендеринга, но в вашем случае вы можете параметризовать, чтобы сохранить все детали - и возможность оптимизации может оказаться полезной.

В Интернете существует множество алгоритмов и кода тесселяции — несколько лет назад я завернул чистый C в DLL для использования с визуализатором ландшафта Delphi, и они не являются редкостью для продвинутых руководств по графическому кодированию и тому подобного.

Посмотрите, может ли помочь триангуляция Делоне.

В моем случае я мог позволить себе перерасход. Я просто рисую круги с радиусом = ширина/2 с центром в каждой из вершин полилинии.

Артефакты маскируются таким образом, и это очень легко реализовать, если вы можете жить с «закругленными» углами и некоторым перерисовыванием.

Судя по вашему изображению, вы рисуете рамку вокруг сегментов линии с включенной FILL и используете оранжевый цвет. Это наверняка создаст плохие овердрафты. Итак, первое, что нужно сделать, это не отображать черную рамку, а цвет заливки может быть непрозрачным.

Почему вы не можете использовать примитив GL_LINES, чтобы делать то, что вы намереваетесь сделать? Вы можете указать ширину, фильтрацию, гладкость, текстуру, что угодно. Вы можете визуализировать все вершины с помощью glDrawArrays(). Я знаю, что это не то, что вы имеете в виду, но поскольку вы сосредоточены на 2D-рисовании, это может быть более простым подходом. (поиск Текстурированные линии и т.д.)