为什么我在OpenGL的透视投影中将Z除以W？

Question

我想这是一个数学问题而不是OpenGL问题，但我离题了。无论如何，如果透视划分的整个目的是获得可用的x和y坐标，为什么还要将z除以w呢？另外我如何才能获得w？

Answer 1

实际上，解释与深度缓冲区的限制有很大关系，而不是数学。

最简单的是，＆＃34;深度缓冲区是一种纹理，其中每个屏幕上的像素根据其与相机的距离分配灰度值。这使得视觉效果很容易随距离而变化。＆＃34; ^Source

更准确地说，深度缓冲区是一个纹理，其中包含每个fragment的 z / w 的值，其中：

• Z 是从近剪裁平面到片段的距离。
• W 是从相机到片段的距离。

在下图中说明 z ， w 和 z / w 之间的关系， n 等于传递给gluPerspective的zNear参数或等效函数， f 等于传递给zFar的{​​{1}}参数相同的功能。

乍一看，这个系统看起来不直观。但结果是， z / w 始终是介于0和1之间的浮点值（0 / n 和 f < / em> / f ），因此可以表示为纹理的单个通道。

第二个重要注意事项：深度缓冲区是非线性的，这意味着在深度缓冲区中，精确位于近剪裁平面和远剪裁平面之间的对象远未接近0.5的值。如上所示，它将与深度缓冲区中的值0.999相关联。根据您的观点，这可能是好的也可能是坏的;你可能希望深度缓冲区更加详细（特写），或者提供整个细节（它没有）（

）。

TL; DR：

• 您将 z 除以 w ，因此它始终在[0,1]范围内。
• W 是从相机到片段的距离。