学习OpenGL ES for Android（十八）— 深度测试

ゝ一纸荒年。 2023-06-27 12:41 13阅读 0赞

从这章开始学习高级OpenGL的内容。关于深度测试的理论知识，请参考[https://learnopengl-cn.github.io/04%20Advanced%20OpenGL/01%20Depth%20testing/][https_learnopengl-cn.github.io_04_20Advanced_20OpenGL_01_20Depth_20testing]文档详细阅读，感觉文档讲得已经非常清楚了，这里就不再复制一遍了。

启用深度测试

GLES20.glEnable(GLES20.GL_DEPTH_TEST);

每次渲染时还需要清除上一次渲染的深度值

GLES20.glClear(GLES20.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GLES20.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

### 深度测试函数 ###

这次我们显示两个箱子和一个平面，分别测试以下这些深度测试函数，

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>函数</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>GL_ALWAYS</td> 
   <td>永远通过深度测试</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GL_NEVER</td> 
   <td>永远不通过深度测试</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GL_LESS</td> 
   <td>在片段深度值小于缓冲的深度值时通过测试</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GL_EQUAL</td> 
   <td>在片段深度值等于缓冲区的深度值时通过测试</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GL_LEQUAL</td> 
   <td>在片段深度值小于等于缓冲区的深度值时通过测试</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GL_GREATER</td> 
   <td>在片段深度值大于缓冲区的深度值时通过测试</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GL_NOTEQUAL</td> 
   <td>在片段深度值不等于缓冲区的深度值时通过测试</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>GL_GEQUAL</td> 
   <td>在片段深度值大于等于缓冲区的深度值时通过测试</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

使用深度测试函数的方法

GLES20.glDepthFunc(GLES20.GL_ALWAYS);

不使用任何深度测试函数时的效果图如下所示，你可以自己尝试使用不同的参数来了解显示效果。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2prbHdhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

### 深度缓冲的可视化 ###

我们可以使用内建gl\_FragCoord向量的z值来显示深度值，相关的着色器代码

gl_FragColor = vec4(vec3(gl_FragCoord.z), 1.0);

显示效果如下，

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2prbHdhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

最后是线形的深度值显示效果，

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2prbHdhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

这次我们使用了变量来控制显示三种效果，着色器代码如下，

precision mediump float;
    uniform sampler2D texture;
    varying vec2 TextCoord;
    uniform int type;
    float near = 0.1;
    float far = 100.0;
    float LinearizeDepth(float depth);
    void main() {
        if (type == 1){
            gl_FragColor = vec4(vec3(gl_FragCoord.z), 1.0);
        } else if (type == 2){
            float depth = LinearizeDepth(gl_FragCoord.z) / far;
            gl_FragColor = vec4(vec3(depth), 1.0);
        } else {
            gl_FragColor = texture2D(texture, TextCoord);
        }
    }
    
    float LinearizeDepth(float depth){
        float z = depth * 2.0 - 1.0;// back to NDC
        return (2.0 * near * far) / (far + near - z * (far - near));
    }

源码[https://github.com/jklwan/OpenGLProject/blob/master/sample/src/main/java/com/chends/opengl/renderer/advanced/opengl/DepthTestingRenderer.java][https_github.com_jklwan_OpenGLProject_blob_master_sample_src_main_java_com_chends_opengl_renderer_advanced_opengl_DepthTestingRenderer.java]

[https_learnopengl-cn.github.io_04_20Advanced_20OpenGL_01_20Depth_20testing]: https://learnopengl-cn.github.io/04%20Advanced%20OpenGL/01%20Depth%20testing/
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2prbHdhbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200106195422497.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2prbHdhbg==,size_16,color_FFFFFF,t_70
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