如何在渲染时以正确的顺序绘制形状？

Question

我正在尝试编写一个3D图形引擎，但是我在按正确的顺序绘制形状时遇到了一些麻烦。

当我将三角形的点转换为窗口空间，即直接与屏幕上的位置相关的二维空间时，除了每个点的x和y位置之外，我还为它们分配了一个存储的深度变量离观众有多远，这个点在3d空间中。

目前，我渲染的唯一形状是三角形。我当前的渲染顺序算法按三个点的平均深度对三角形进行排序。我知道当我开始它时它不完美，但我想要一个占位符进行测试。

出于测试目的，我构造了一个带有顶部开口的方框，每个边都是不同的颜色，由2个三角形组成，如下所示：

从上图中可以看出，我使用的算法大部分时间都在工作。但是，在某些角度和位置，三角形将以错误的顺序呈现，如下所示：

如您所见，盒子底部的一个青色三角形正在侧面的一个黄色三角形之前绘制。显然，按照点的平均深度对三角形进行排序并不令人满意。

是否有更好的方法来排序形状，以便以正确的顺序呈现它们？

Answer 1

以正确的深度顺序绘制3D的标准方法是使用Z-buffer。

基本上，我们的想法是，对于您在颜色缓冲区中设置的每个像素，您还要在z（深度..）缓冲区中设置它的插值深度。每当您要绘制下一个像素时，首先检查z缓冲区是否在已经绘制的像素前面验证新像素。

除此之外，您还可以添加各种优化，例如排序三角形，以最大限度地减少实际绘制颜色缓冲区的次数。

另一方面，为了正确处理透明度或其他“高级”效果，有时需要完全相反。