c++ - 通过操纵 gl_FragDepth 将选定的线对象优先于其他对象

Question

在我们当前的项目中，我们有可能在完全相同的地方绘制一些线条。比我们有这样的闪烁效果。

我正在尝试根据几何类型操纵 gl_FragDepth 值以解决此问题。在我的片段着色器中，我有类似的东西:

if ( offset > 0.0 )
   gl_FragDepth =  gl_FragCoord.z - offset*0.001;

有些行比其他对象具有优先级，我正在操纵统一变量“offset”来实现这一点。

结果乍一看好一点:

即使是具有特定位置的对象看起来也更好 我在正常情况下会遇到问题，对象会相互跳跃。

我的问题是:

1 - 为特定的优先对象以尽可能小的 z 深度操纵 gl_FragDepth 是一个好的策略吗？

2 - 如果是这样而不是分配 gl_FragCoord.z 我应该使用类似的东西 described here . ？

我通过调用这个函数来尝试:

 float findRealDepth(in highp mat4 modelViewProjectinMatrix,
                     in highp vec4 objectPosition)
        {
            float far=gl_DepthRange.far; float near=gl_DepthRange.near;
            vec4 clip_space_pos = modelViewProjectinMatrix * vec4(objectPosition.xyz, 1.0);
            float ndc_depth = clip_space_pos.z / clip_space_pos.w;
            return (((far-near) * ndc_depth) + near + far) / 2.0;
        };

Answer 1

写入 gl_FragDepth 的值在fragment shader指定正在处理的片段的深度值。该值被写入深度缓冲区。
一般来说，深度值必须在 [0, 1] 范围内(除非由 glDepthRange 指定了不同的映射)。

如果 gl_FragDepth 没有在片段着色器中设置，那么写入深度缓冲区的值是从范围 z 坐标>[-1, 1] 到范围 [0, 1]。

这意味着深度值可以表示如下:

depth = 0.5 + 0.5 * gl_Position.z / gl_Position.w;

在片段着色器中，这个值可以从片段内置输入变量的 z 分量中读取 gl_FragCoord .

这意味着，表达式

gl_FragDepth = gl_FragCoord.z;

会将相同的值存储到深度缓冲区，就像自动存储到深度缓冲区一样，无需向 gl_FragDepth 写入任何内容。

如果必须应用深度偏移，将线几何图形拉到前面，则必须通过减去偏移来减小深度值:

gl_FragDepth =  gl_FragCoord.z - offset;  

offset 必须大于或等于可以存储在深度缓冲区中的最小值。

如果使用定点深度缓冲区格式(例如 GL_DEPTH_COMPONENT16、GL_DEPTH_COMPONENT24)，则深度 0.0 由所有位 0 表示，深度 1.0 由所有位 1.
最小值是设置最低有效位且所有其他位为零的值。

这意味着对于 24 位的定点深度缓冲区 (GL_DEPTH_COMPONENT24)，可以表示的最小值是:

1 / (2^24 - 1)

在 GLSL 中:

1.0 / (exp2(24.0) - 1.0) 

---

由于gl_Position、gl_FragCoord和gl_FragDepth之间的关系，如上所述，深度偏移也可以应用于顶点着色器中的 gl_Position，在设置 gl_Position 之后:

gl_Position.z = gl_Position.z - offset * 2.0 * gl_Position.w;

---

请注意，通过常数值操纵 View 空间 z 坐标无法达到相同的效果(在透视投影中)。 View 空间 z 坐标不是线性转换为规范化设备 z 坐标(因为透视划分)。
参见 How to render depth linearly in modern OpenGL with gl_FragCoord.z in fragment shader?