GLSL gl_FragCoord.z ​​Расчет и настройка gl_FragDepth

Question

Итак, у меня есть самозванец (реальная геометрия - это куб, возможно, обрезанный, а геометрия импостера - губка Менгера), и мне нужно рассчитать его глубину.

Я могу рассчитать сумму, которую нужно компенсировать в мировом пространстве довольно легко. К сожалению, я потратил несколько часов, чтобы не беспокоить его глубину.

Только правильные результаты я могу получить то, когда я иду:

gl_FragDepth = gl_FragCoord.z 

В принципе, мне нужно знать, как gl_FragCoord.z ​​рассчитывается так, что я могу:

• Возьмите обратное преобразование от gl_FragCoord.z ​​до глазного пространства
• Добавить возмущение глубины
• Преобразуйте эту возмущенную глубину обратно в то же пространство, что и исходное gl_FragCoord.z.

Прошу прощения, если это похоже на дублирующий вопрос; здесь есть несколько других сообщений, которые затрагивают похожие вещи. Однако после реализации всех из них никто не работает правильно. Вместо того, чтобы пытаться выбрать один, чтобы получить помощь, на данный момент я прошу полный код, который это делает. Это должно быть несколько строк.

Answer 1

Для дальнейшего использования, ключевой код:

float far=gl_DepthRange.far; float near=gl_DepthRange.near; 

vec4 eye_space_pos = gl_ModelViewMatrix * /*something*/ 
vec4 clip_space_pos = gl_ProjectionMatrix * eye_space_pos; 

float ndc_depth = clip_space_pos.z/clip_space_pos.w; 

float depth = (((far-near) * ndc_depth) + near + far)/2.0; 
gl_FragDepth = depth; 

Answer 2

Для другого в будущем, это та же формула, что дает imallett, который работал для меня в приложении OpenGL 4.0:

vec4 v_clip_coord = modelview_projection * vec4(v_position, 1.0); 
float f_ndc_depth = v_clip_coord.z/v_clip_coord.w; 
gl_FragDepth = (1.0 - 0.0) * 0.5 * f_ndc_depth + (1.0 + 0.0) * 0.5; 

Здесь modelview_projection представляет собой матрицу с разрешением модели 4x4, а v_position - это положение пространства-объекта отображаемого пикселя (в моем случае вычисляется raymarcher).

Уравнение относится к разделу window coordinates раздела this manual. Обратите внимание, что в моем коде около 0.0 и далеко 1.0, которые являются значениями по умолчанию gl_DepthRange. Обратите внимание, что gl_DepthRange является не то же самое, что и ближнее/дальнее расстояние в формуле для perspective projection matrix! Единственный трюк - использовать 0.0 и 1.0 (или gl_DepthRange, если вам действительно нужно его изменить), я боролся в течение часа с другим диапазоном глубины - но это уже «испечено» в моей (перспективной) матрице проекций ,

Обратите внимание, что в этом случае уравнение действительно содержит только одно умножение на константу ((far - near)/2) и одно добавление другой константы ((far + near)/2). Сравните это, чтобы умножить, добавить и разделить (возможно, преобразовать в умножение с помощью оптимизирующего компилятора), который требуется в коде imallett.