OpenGL图像渲染以及渲染问题解决方案

还是觉得做一个笔记, 已方便以后自己查阅.
文章参考

隐藏面消除是什么？

解决渲染问题的方法分析

1. 油画算法

绘制顺序依次是红、黄、灰，这样的话按序渲染能过解决隐藏面消除的问题.

• 效率很低，重叠部分会进行多次绘制渲染，浪费资源
  还有一个问题, 如下图:

  
  

  

2.正背面剔除(Face Culling)

至于哪个是正面 哪个是背面, 我上篇文章有分析, 在这里给出图解

• 正面: 按照逆时针顶点连接顺序的三⻆形⾯

• 背⾯: 按照顺时针顶点连接顺序的三角形⾯

  
  

  

分析:

1. 左侧三角形顶点顺序为: 1—> 2—> 3 ; 右侧三角形的顶点顺序为: 1—> 2—> 3
2. 当观察者在右侧时,则右边的三角形方向为逆时针方向,即为正面,而左侧的三⻆形为顺时针,即为背面。
3. 当观察者在左侧时,则左边的三角形方向为逆时针方向,即为正面,而右侧的三⻆形为顺时针,即为背面。
   总结:
   正⾯和背面是由三角形的顶点顺序和观察者方向共同决定的,随着观察者的角度方向的改变,正面背面也会跟着改变。

//正/背面剔除代码实现
//开启表面剔除(默认背面剔除)
void glEnable(GL_CULL_FACE);
//关闭表面剔除(默认背面剔除)
void glDisable(GL_CULL_FACE);
//用户选择剔除那个面(正面/背面)
void glCullFace(GLenum mode);
mode参数为: GL_FRONT,GL_BACK,GL_FRONT_AND_BACK ,默认GL_BACK
//用户指定顺序为正面
void glFrontFace(GLenum mode);
//mode参数为: GL_CW,GL_CCW,默认值:GL_CCW

3. 上面的正背面剔除还不够, 还要开启深度测试

• 深度缓冲区,一般由窗口管理系统GLFW创建.深度值一般由16位、24位、32位值表示. 通常是24位.位数越高,深度精确度更好。

开启深度测试
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
在绘制场景前,清除颜色缓存区,深度缓冲区
glClearColor(0.0f,0.0f,0.0f,1.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
打开/阻断深度缓存区写入
void glDepthMask(GLBool value);
value : GL_TURE 开启深度缓冲区写入; GL_FALSE 关闭深度缓冲区写入

• 指定深度测试判断模式void glDepthFunc(GLEnum mode);

  
  

  

ZFighting闪烁问题

解决方法

1. 第一步：启用Polygon Offset方式解决
   让深度值之间产生间隔，可以理解为在执行深度测试前，将立方体的深度值做一些细微的增加，于是就能将重叠的2个图形深度值之间有所区分。

// 启用Polygon Offset方式
glEnable(GL_POLYGON_OFFSET_FILL);

参数列表：
GL_POLYGON_OFFSET_POINT 对应光栅化模式：GL_POINT
GL_POLYGON_OFFSET_LINE 对应光栅化模式：GL_LINE
GL_POLYGON_OFFSET_FILL 对应光栅化模式：GL_FILL

2. 第二步指定偏移量

• 通过glPolygon Offset 来指定. glPolygon Offset需要2个参数: factor , units.
• 每个Fragment 的深度值都会增加如下所示的偏移量:
  Offset = ( m * factor ) + ( r * units);
  m : 多边形的深度的斜率的最大值，理解一个多边形越是与近裁剪⾯平行，m就越接近于0.
  r : 能产生于窗口坐标系的深度值中可分辨的差异最小值.r是由具体是由具体OpenGL平台指定的一个常量.
• 一个⼤于0的Offset会把模型推到离你(摄像机)更远的位置，相应的⼀个小于0的Offset 会把模型拉近
• 一般⽽言，只需要将-1.0 和 -1 这样简单赋值给glPolygon Offset 基本可以满⾜足需求

3. 第三步: 关闭 Polygon Offset

glDisable(GL_POLYGON_OFFSET_FILL);