生成带三角条的平面

Question

生成顶点列表以使用三角形带绘制平面的最佳算法是什么？

我正在寻找一个函数，它接收平面的宽度和高度并返回一个包含正确索引顶点的浮点数组。

宽度表示每行的顶点数。

height 表示每列的顶点数。

float* getVertices( int width, int height ) {
    ...
}

void render() {
    glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
    glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, getVertices(width,heigth));
    glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, width*height);
    glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
}

Answer 1

谢谢大家。我已经对此进行了编码。这是正确的吗？还是生成的条带有些错误？

int width;
int height;
float* vertices = 0;
int* indices = 0;

int getVerticesCount( int width, int height ) {
    return width * height * 3;
}

int getIndicesCount( int width, int height ) {
    return (width*height) + (width-1)*(height-2);
}

float* getVertices( int width, int height ) {
    if ( vertices ) return vertices;

    vertices = new float[ getVerticesCount( width, height ) ];
    int i = 0;

    for ( int row=0; row<height; row++ ) {
        for ( int col=0; col<width; col++ ) {
            vertices[i++] = (float) col;
            vertices[i++] = 0.0f;
            vertices[i++] = (float) row;
        }
    }

    return vertices;
}

int* getIndices( int width, int height ) {
    if ( indices ) return indices;

    indices = new int[ iSize ];
    int i = 0;

    for ( int row=0; row<height-1; row++ ) {
        if ( (row&1)==0 ) { // even rows
            for ( int col=0; col<width; col++ ) {
                indices[i++] = col + row * width;
                indices[i++] = col + (row+1) * width;
            }
        } else { // odd rows
            for ( int col=width-1; col>0; col-- ) {
                indices[i++] = col + (row+1) * width;
                indices[i++] = col - 1 + + row * width;
            }
        }
    }
    if ( (mHeight&1) && mHeight>2 ) {
        mpIndices[i++] = (mHeight-1) * mWidth;
    }

    return indices;
}

void render() {
    glEnableClientState( GL_VERTEX_ARRAY );
    glVertexPointer( 3, GL_FLOAT, 0, getVertices(width,height) );
    glDrawElements( GL_TRIANGLE_STRIP, getIndicesCount(width,height), GL_UNSIGNED_INT, getIndices(width,height) );
    glDisableClientState( GL_VERTEX_ARRAY );
}

当 width=4 和 height=4 这就是我得到的：

在这里我正在修改一些顶点高度：

Answer 2

这是一些执行此操作的代码（未经测试，但至少您明白了）：

void make_plane(int rows, int columns, float *vertices, int *indices) {
    // Set up vertices
    for (int r = 0; r < rows; ++r) {
        for (int c = 0; c < columns; ++c) {
            int index = r*columns + c;
            vertices[3*index + 0] = (float) c;
            vertices[3*index + 1] = (float) r;
            vertices[3*index + 2] = 0.0f;
        }
    }

    // Set up indices
    int i = 0;
    for (int r = 0; r < rows - 1; ++r) {
        indices[i++] = r * columns;
        for (int c = 0; c < columns; ++c) {
            indices[i++] = r * columns + c;
            indices[i++] = (r + 1) * columns + c;
        }
        indices[i++] = (r + 1) * columns + (columns - 1);
    }
 }

第一个循环在标准矩形网格中设置顶点数组。有 R*C 顶点。

第二个循环设置索引。通常，网格中每个正方形有两个顶点。每个顶点都会导致一个新的三角形被绘制（与之前的两个顶点），所以每个正方形都是用两个三角形绘制的。

每行开头和结尾的第一个和最后一个顶点是重复的。这意味着每行之间有两个面积为零的三角形（退化三角形）。这使我们可以在一个大三角形条中绘制整个网格。这种技术称为拼接。

Answer 3

上面的代码都没有给出正确的网格生成。关于如何在简单平面上制作一条三角形的非常好的文章：http://www.learnopengles.com/android-lesson-eight-an-introduction-to-index-buffer-objects-ibos/

这是我经过实际测试并完全正常工作的测试代码：

int plane_width = 4; // amount of columns
int plane_height = 2; // amount of rows

int total_vertices = (plane_width + 1) * (plane_height + 1);
planeVert = new CIwFVec2[total_vertices];
memset(planeVert, 0, sizeof(CIwFVec2) * total_vertices);

int numIndPerRow = plane_width * 2 + 2;
int numIndDegensReq = (plane_height - 1) * 2;
int total_indices = numIndPerRow * plane_height + numIndDegensReq;

planeInd = new uint16[total_indices];

make_plane(plane_width, plane_height, planeVert, planeInd);

...

void make_plane(int width, int height, CIwFVec2 *vertices, uint16 *indices)
{
width++;
height++;

int size = sizeof(CIwFVec2);
// Set up vertices
for(int y = 0; y < height; y++)
{
    int base = y * width;
    for(int x = 0; x < width; x++)
    {
        int index = base + x;
        CIwFVec2 *v = vertices + index;
        v->x = (float) x;
        v->y = (float) y;
        Debug::PrintDebug("%d: %f, %f", index, v->x, v->y);
    }
}

Debug::PrintDebug("-------------------------");

// Set up indices
int i = 0;
height--;
for(int y = 0; y < height; y++)
{
    int base = y * width;

    //indices[i++] = (uint16)base;
    for(int x = 0; x < width; x++)
    {
        indices[i++] = (uint16)(base + x);
        indices[i++] = (uint16)(base + width + x);
    }
    // add a degenerate triangle (except in a last row)
    if(y < height - 1)
    {
        indices[i++] = (uint16)((y + 1) * width + (width - 1));
        indices[i++] = (uint16)((y + 1) * width);
    }
}

for(int ind=0; ind < i; ind++)
    Debug::PrintDebug("%d ", indices[ind]);
}

Answer 4

我正在做类似的事情，并使用我想出的前两个答案（经过测试，C#，XNA）

        // center x,z on origin
        float offset = worldSize / 2.0f, scale = worldSize / (float)vSize;

        // create local vertices
        VertexPositionColor[] vertices = new VertexPositionColor[vSize * vSize];

        for (uint z = 0; z < vSize; z++) {
            for (uint x = 0; x < vSize; x++) {
                uint index = x + (z * vSize);
                vertices[index].Position = new Vector3((scale*(float)x) - offset, 
                                                       heightValue, 
                                                       (scale*(float)z) - offset);
                vertices[index].Color = Color.White;
            }
        }

        // create local indices
        var indices = new System.Collections.Generic.List<IndexType>();

        for (int z = 0; z < vSize - 1; z++) {
            // degenerate index on non-first row
            if (z != 0) indices.Add((IndexType)(z * vSize));

            // main strip
            for (int x = 0; x < vSize; x++) {
                indices.Add((IndexType)(z * vSize + x));
                indices.Add((IndexType)((z + 1) * vSize + x));
            }

            // degenerate index on non-last row
            if (z != (vSize-2)) indices.Add((IndexType)((z + 1) * vSize + (vSize - 1)));
        }

这很容易转换为 c++，只需将 indices 设为 std::vector。

我的解决方案的显着特点是： a) 不需要更改每个子带的缠绕顺序 - 添加两个点会创建两个退化三角形，因此下一个子带的顺序是正确的。 b）您应该有条件地添加第一个和最后一个 dg 三角形顶点。