[6].开启Opengl的深度测试把

2020-07-10 本文已影响0人 NealDN

（这里需要先完成demo5）

`深度缓冲(Depth buffer)`

深度缓冲，也被叫做Z-缓冲，是用来存储图形所有片段的深度信息，在进行3D图形的绘制时，每当计算一个图形片段，GLEW便会自动生成一个深度作为这个片段的Z值（深度），而当这个片段将要被渲染时，OpenGL会将这个片段的深度与Z-深度进行比较，通过比较，如果这个片段在其他片段的后面，那么这个片段将会被丢弃，不再渲染，也就不会再出现在屏幕上，反之，则渲染在屏幕上。

上述的这个过程称之为深度测试(Depth Testing)

(话说外国人的取名思路真是新奇 0.0)

`深度测试(Depth Testing)`

在OpenGL中，深度测试是默认关闭的（即在上下文中深度测试是关闭的属性），如果想要使用深度测试的功能，需要瘦瘦去打开它

glEnable(GL_DEPTH_TEST);

也正因为开启了深度测试，所以在重新渲染其他图形之前，我们需要清空深度缓冲区中间的数据，不然后续的深度测试会有影响.

glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

深度缓冲区中的每一个缓冲都是有有精度的，通常，深度缓冲的精度以16、24、32位的float形式进行存储，一般情况下，都是以24位的精度进行存储的。在早期的游戏中，是以16位的精度进行存储的，这样会产生一个问题，当画面数据过于庞大时，深度缓冲区中的缓存值会存在相同的数据（数据特别大的时候），这时候OpenGL就不再能分辨正面和背面，而产生类似于穿模的状况，这时候提升精度就解决这个问题了。

但是并不是精度越高就越好，精度越高，单个深度缓冲占据的空间就越大，处理起来就越复杂，对配置的要求就越高

`深度测试函数`

(在深度测试启用时，深度测试函数才会起效果。)

OpenGL在进行深度测试时，会通过特定的深度测试函数来进行数据的运算并更新深度缓冲，我们可以调用glDepthFunc函数来设置比较运算符（或者说深度函数(Depth Function)）

//GL_ALWAYS 深度函数
glDepthFunc(GL_ALWAYS);

深度函数可以改为下表中的函数（实际上每个深度函数都是一系列的计函数计算）

深度函数

`深度值精度`

深度缓冲是由一系列0.0-1.0的深度值所构成的，这个值可以是投影平截头体的近平面(Near)和远平面(Far)之间的任何值，通过片段自身的z坐标与near和far，可以粗略的计算出这个片段的深度值,基于OpenGL，这个值位于0.0-1.0之间， $F_{depth} = \frac{z - near}{far - near}$ ,这里的near和far是之前设置投影矩阵的时候设置的。

远近平面

但是这个公式是线性的，实际上几乎永远不会使用这样的数学模型，因为我们需要的是，在z离的很近的时候要提供足够的精度以供OpenGL渲染视图，在z离的很远的时候只需要很小的精度用于判断是否需要抹去，也就是需要设置为 $\frac{1}{z}$ 的数学模型，因此，可以考虑将深度值的计算模型替换为 $F_{depth} = \frac{1/z - 1/near}{1/far - 1/near}$ ，这样就能够满足我们的条件了。

`深度冲突`

深度冲突(Z-fighting)是指两个平面或三角形很紧密的平行排列在一起时（理解为重合吧），深度精度不足以去判断它们的深度，所以深度测试并不能判断哪个应该显示，哪个应该抹去，所表现出来的结果是，两个片段不断的重复交替出现消失(玩CS的小伙伴应该遇到过很多次了)，这种现象并不能够完全的避免，就算是提高了精度值，在数据量足够庞大的时候依然有可能会出现这样的问题（就算1080的不够，还有2K，4K，甚至未来的8K，16K的游戏呢 =。=）,对于这种情况，有一些技巧可以防止其产生。

在放置物体时，不要讲物体放置的太靠近
适量的去调整近平面的位置
使用更更高的精度(但会对性能产生影响，毕竟计算的开销更大)
基本上，将上面的三种方式结合起来使用，也能够解决目前的深度冲突问题了，以后技术更新了，自然会有其他的方式来解决这个问题～

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