OpenGL 中的深度测试默认是反转的，还是我弄错了？

Question

我已经用 OpenGL 玩了一整周或相当的时间了。 继 2D 之后，我现在正在尝试 3D。我想重现您可以在 http://johnnylee.net/projects/ 上的第三个视频中看到的 3D 场景Wii/。
我很难让一切在纹理和深度上正常工作。

我最近遇到了两个在视觉上具有相同影响的问题：

• 其中一个问题是，使用我在 2D 中找到的技术，纹理在 3D 中不能很好地融合。
• 一种物体出现在顶部上方的底部。 就像这里暴露的问题一样： OpenGL 中的深度缓冲区

我已经解决了这两个问题，但我想知道我是否做对了，尤其是第二点。

对于第一个，我想我已经明白了。 我有一个圆形目标的图像，其中圆盘以外的任何东西都有 alpha 值。它在 OpenGL 中加载得很好。 它后面的一些（由于我的 z 排序问题）其他目标被我用来绘制它的自然方形四边形的透明区域隐藏。

其原因是，对于深度缓冲区，纹理的每个部分都被假定为完全不透明。 使用 glEnable(GL_ALPHA_TEST) 和 glAlphaFunc(GL_GREATER, 0.5f) 测试使纹理的 Alpha 层充当每像素（布尔）不透明度指示器，并且因此使混合变得毫无用处（因为我的图像具有布尔透明度）。

补充问题：顺便问一下，是否有办法为 alpha 测试指定与用于混合的 alpha 层不同的源？

第二，我已经找到了解决我的问题的方法。 在清除颜色和深度缓冲区之前，我已将默认深度设置为 0 glClearDepth(0.0f)，并且我使用了“更大”深度函数 glDepthFunc(GL_GREATER)代码>.

在我看来奇怪的是，深度为 1.0，而深度函数默认为“less”GL_LESS。 我基本上将其反转，以便我的对象不会显示反转...

我在任何地方都没有见过这样的黑客，但另一方面，我也没有看到任何地方的对象以错误的顺序系统地绘制，不管我按什么顺序绘制它们！！

好的，这是一段代码（精简了，我希望不要太多）现在正在按我想要的方式工作：

    int main(int argc, char** argv) {
        glutInit(&argc, argv);
        glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH);
        glutInitWindowSize(600, 600); // Size of the OpenGL window
        glutCreateWindow("OpenGL - 3D Test"); // Creates OpenGL Window
        glutDisplayFunc(display);
        glutReshapeFunc(reshape);

        PngImage* pi = new PngImage(); // custom class that reads well PNG with transparency
        pi->read_from_file("target.png");
        GLuint texs[1];
        glGenTextures(1, texs);
        target_texture = texs[0];
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, target_texture);
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
        glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, pi->getGLInternalFormat(), pi->getWidth(), pi->getHeight(), 0, pi->getGLFormat(), GL_UNSIGNED_BYTE, pi->getTexels());

        glutMainLoop(); // never returns!
        return 0;
    }

    void reshape(int w, int h) {
        glViewport(0, 0, (GLsizei) w, (GLsizei) h);
        glMatrixMode(GL_PROJECTION);
        glLoadIdentity();
        gluOrtho2D(-1, 1, -1, 1);
        gluPerspective(45.0, w/(GLdouble)h, 0.5, 10.0);
        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
        glLoadIdentity();
    }

    void display(void) {
        // The stared *** lines in this function make the (ugly?) fix for my second problem
        glClearColor(0, 0, 0, 1.00);
        glClearDepth(0);          // ***
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
        glShadeModel(GL_SMOOTH);
        glEnable(GL_DEPTH_TEST);
        glEnable(GL_DEPTH_FUNC);  // ***
        glDepthFunc(GL_GREATER);  // ***

        draw_scene();

        glutSwapBuffers();
        glutPostRedisplay();
    }

    void draw_scene() {
        glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
        glLoadIdentity();
        gluLookAt(1.5, 0, -3, 0, 0, 1, 0, 1, 0);

        glColor4f(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);
        glEnable(GL_TEXTURE_2D);
        // The following 2 lines fix the first problem
        glEnable(GL_ALPHA_TEST);       // makes highly transparent parts
        glAlphaFunc(GL_GREATER, 0.2f); // as not existent/not drawn
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, target_texture);
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
        // Drawing a textured target
        float x = 0, y = 0, z = 0, size = 0.2;
        glBegin(GL_QUADS);
        glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
        glVertex3f(x-size, y-size, z);
        glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
        glVertex3f(x+size, y-size, z);
        glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
        glVertex3f(x+size, y+size, z);
        glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
        glVertex3f(x-size, y+size, z);
        glEnd();
        // Drawing an textured target behind the other (but drawn after)
        float x = 0, y = 0, z = 2, size = 0.2;
        glBegin(GL_QUADS);
        glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
        glVertex3f(x-size, y-size, z);
        glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
        glVertex3f(x+size, y-size, z);
        glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
        glVertex3f(x+size, y+size, z);
        glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
        glVertex3f(x-size, y+size, z);
        glEnd();
    }

Answer 1

通常，深度清除值为 1（实际上无穷大），并且深度传递函数为 LESS，因为您想要模拟现实世界，在该世界中您看到的事物位于其前面的事物后面。通过将深度缓冲区清除为 1，您实际上是在说应该绘制所有比最大深度更近的对象。除非您真正了解自己在做什么，否则您通常不会想要更改这些参数。

使用传递给 gluLookAt 的相机参数和对象的位置，z=2 四边形将比 z=0 对象距离相机更远。您想完成什么任务，以致这看起来不正确？

实现顺序正确的 Alpha 混合的标准方法是渲染所有不透明对象，然后从后向前渲染所有透明对象。始终使用常规/默认深度函数。

另请注意，您设置透视矩阵的方式可能会出现一些奇怪的行为。通常您会调用 gluOrtho 或 gluPerspective。但不是两者兼而有之。这会将两个不同的透视矩阵相乘，这可能不是您想要的。

Answer 2

补充问题：顺便说一下，是
有一种指定不同的方法
alpha 测试的来源比
用于混合的 Alpha 层？

是的，如果您使用着色器，您可以自己计算输出片段的 alpha 值。

Answer 3

关于第二个问题：您的 modelViewProjection 矩阵很可能有问题。

我也遇到了同样的问题（并且可以用你的黑客“修复”它），这是由于我使用了一个不知何故奇怪错误的矩阵引起的。我通过实现自己的矩阵生成解决了这个问题。

Answer 4

标准 glOrtho 函数中实现的公式将 zNear 映射到 -1，将 zFar 映射到 1，默认情况下将其映射到窗口坐标为 [0,1]（可通过 glDepthRange 更改固定管道，不确定是否仍支持该函数）。深度测试确实在这些方面起作用。
解决这个问题的方法是假设 zNear 距离投影平面最远，或者自己生成矩阵，如果你想摆脱遗留管道，这无论如何都需要。