使用着色器在opengl中绘制深度值

Question

我想在片段着色器中绘制深度缓冲区，我这样做：

顶点着色器：

varying vec4 position_;

gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex;
position_ = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex;

片段着色器：

float depth = ((position_.z / position_.w) + 1.0) * 0.5;

gl_FragColor = vec4(depth, depth, depth, 1.0);

但我打印的都是白色的，我做错了什么？

Answer 1

你想在什么空间画出深度？如果要绘制窗口空间深度，可以执行以下操作：

gl_FragColor = vec4(gl_FragCoord.z);

但是，这不会特别有用，因为大多数数字都非常接近1.0。只能看到非常近的物体。这是使用标准透视投影的深度缓冲区深度值分布的性质。

或者，换句话说，这就是你变白的原因。

如果您想在线性空间中使用这些值，则需要执行以下操作：

float ndcDepth = ndcPos.z =
    (2.0 * gl_FragCoord.z - gl_DepthRange.near - gl_DepthRange.far) /
    (gl_DepthRange.far - gl_DepthRange.near);
float clipDepth = ndcDepth / gl_FragCoord.w;
gl_FragColor = vec4((clipDepth * 0.5) + 0.5); 

Answer 2

实际上，片段的“深度”值可以从剪辑空间中的 z 值中读取（即，在所有矩阵变换之后）。这很正确。

但是，您的问题在于w。 w分区称为透视分割。是的，透视投影必须正常工作。

<强>然而即可。在这种情况下，w除以“汇总”所有值（如您所见），非常接近1.0。这有一个很好的理由：perspective projection，w= (some multiplier) *z。也就是说，您将z值（无论计算出来的是什么）除以原始z的（某个因子）。难怪你总是得到接近1.0的值。你几乎把z分开了。

作为一个非常简单的解决方法，请尝试将z除以farPlane，然后将其作为深度发送到片段着色器。

顶点着色器

varying float DEPTH ;

uniform float FARPLANE ;  // send this in as a uniform to the shader

gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex;
DEPTH = gl_Position.z / FARPLANE ; // do not divide by w

片段着色器：

varying float DEPTH ;
// far things appear white, near things black
gl_Color.rgb=vec3(DEPTH,DEPTH,DEPTH) ;

结果是一种不坏的，非常线性的淡化。