是否有一種有效的\簡單方法在Direct3d中繪制凹多邊形

Question

我正在嘗試使用c＃和directx繪制多邊形

我得到的是文件中有序的點列表，我需要在3d世界中繪制平面多邊形。

我可以使用trianglefan和drawuserprimitives加載點並繪制凸形。

當多邊形非常凹陷時（這可能是），這顯然會導致不正確的結果。

我無法想象我是唯一一個要解決這個問題的人（因為我是一個gfx / directx新手 - 我的背景是gui \\ windows應用程序開發）。

任何人都可以指向一個簡單的資源\\ tutorial \\算法可以幫助我嗎？

Answer 1

Direct3D只能繪制三角形（嗯，它也可以繪制線條和點，但除此之外）。 因此，如果要繪制比三角形更復雜的任何形狀，則必須繪制一組等於該形狀的觸摸三角形。

在你的情況下，它是一個凹多邊形三角剖分問題。 給定一堆頂點，你可以按原樣保存它們，你只需要計算“索引緩沖區”（在最簡單的情況下，每個三角形有三個索引，說明三角形使用哪個頂點）。 然后通過放入頂點/索引緩沖區或使用DrawUserPrimitives來繪制它。

用於三角測量簡單（凸或凹，但沒有自交叉或孔）多邊形的一些算法在VTerrain站點 。

我過去曾使用過Ratcliff的代碼; 非常簡單，效果很好。 VTerrain有一個死鏈接; 代碼可以在這里找到。 它是C ++，但將其移植到C＃應該是直截了當的。

哦，不要使用三角扇。 它們使用非常有限，效率低下並且很快就會消失（例如Direct3D 10不再支持它們）。 只需使用三角形列表。

Answer 2

如果你能夠使用模板緩沖區，那應該不難。 這是一個通用算法：

Clear the stencil buffer to 1.
Pick an arbitrary vertex v0, probably somewhere near the polygon to reduce floating-point errors.
For each vertex v[i] of the polygon in clockwise order:
    let s be the segment v[i]->v[i+1] (where i+1 will wrap to 0 when the last vertex is reached)
    if v0 is to the "right" of s:
        draw a triangle defined by s, v[i], v[i+1] that adds 1 to the stencil buffer
    else
        draw a triangle defined by s, v[i], v[i+1] that subtracts 1 from the stencil buffer
end for
fill the screen with the desired color/texture, testing for stencil buffer values >= 2.

“s的權利”是指站在v [i]並面對v [i + 1]的人的角度。 這可以通過使用交叉產品來測試：

交叉（v0 - v [i]，v [i + 1] - v [i]）> 0

Answer 3

三角測量是他明顯的答案，但很難寫出一個可靠的三角測量儀。 除非你有兩個月的時間浪費甚至不嘗試。

有幾個代碼可以幫助您：

GPC圖書館。 非常容易使用，但您可能不喜歡它的許可證：

http://www.cs.man.ac.uk/~toby/alan/software/gpc.html

還有三角形：

http://www.cs.cmu.edu/~quake/triangle.html

和FIST：

http://www.cosy.sbg.ac.at/~held/projects/triang/triang.html

另一個（和我最喜歡的）選項是使用GLU tesselator。 您可以正常加載和使用DirectX程序中的GLU庫。 它不需要OpenGL上下文來使用它，並且它已預先安裝在所有Windows機器上。 如果您需要源，可以從SGI參考實現中取消三角測量代碼。 我這樣做了一次，花了我幾個小時。

到目前為止進行三角測量。 還有一種不同的方式：你可以使用模板技巧。

一般算法如下：

1. 禁用顏色和深度寫入。 啟用模板寫入並設置模板緩沖區，它將反轉當前的模板值。 一點模板就足夠了。 哦 - 你的模板緩沖區也應該被清除。

2. 在屏幕上選擇一個隨機點。 任何會做的。 把這一點稱為你的主持人。

3. 對於多邊形的每個邊，從構建邊和錨的兩個頂點構建三角形。 繪制那個三角形。

4. 繪制完所有這些三角形后，關閉模板寫入，打開模板測試和顏色寫入，並以您選擇的顏色繪制全屏四邊形。 這將僅填充凸多邊形內的像素。

最好將錨點放在多邊形的中間，然后繪制一個與多邊形邊界框一樣大的矩形。 這節省了一點填充。

順便說一句 - 模板技術也適用於自相交多邊形。

希望它有所幫助，尼爾斯

Answer 4

我只需要為一個項目做這個。 我發現的最簡單的算法叫做“Ear Clipping”。 關於它的一篇很好的論文在這里： TriangulationByEarClipping.pdf

我帶了大約250行c ++代碼和4小時來實現它的強力版本。 其他算法具有更好的性能，但這很容易實現和理解。