使用 GL_DEPTH_TEST 和透明纹理渲染故障答案

【问题标题】：Rendering glitch with GL_DEPTH_TEST and transparent textures使用 GL_DEPTH_TEST 和透明纹理渲染故障
【发布时间】：2012-03-10 07:49:39
【问题描述】：

从一个角度看，我的灌木是这样的：

从另一个角度看，它们看起来像这样：

我的理论是，从第一个角度看灌木时，灌木后面的所有方块都已经画好了，所以在画灌木的时候，它只是把它们画在上面。

然而，从另一个角度来看，它基本上是先尝试绘制灌木，然后当它去绘制灌木后面的块时，它会检查深度缓冲区并发现已经有东西挡住了块的视野，所以它不会渲染它，导致海军蓝色方块（我的清晰颜色）。

我真的不知道如何解决这个问题。禁用深度测试会导致各种其他错误。有没有办法将顶点或多边形标记为具有透明度，以便它知道它仍然需要渲染后面的内容？

Found this。这是唯一的解决方案吗？分离我的透明和不透明块，然后几乎每一帧都在 CPU 上手动对它们进行排序，因为玩家可以四处移动？必须有一种方法可以将其委托给 GPU...

【问题讨论】：

Minecraft 克隆作品正在制作中？
嘿，这些是 Mojang 的 256 像素！ :P
@JesusRamos：类似的东西 :) 游戏玩法和重点会有所不同。
@Thomas：65536 像素，如果你想获得技术。

标签： opengl 3d rendering depth

【解决方案1】：

该链接（以及在 CPU 上排序）用于 alpha 混合。如果您只需要 Alpha 测试（而不是混合），那么您不需要对任何东西进行排序。只需启用 alpha 测试，保持启用深度测试，一切都会正常呈现。

请看这里：http://www.opengl.org/wiki/Transparency_Sorting 您需要需要 Alpha 测试的“Alpha 测试”，而不是需要排序的“标准半透明”。

【讨论】：

启用 alpha 测试会导致它使用glAlphaFunc，对吗？那我应该使用什么功能？默认似乎不起作用。 “不等于”几乎可以工作，除非从侧面直接看：i.imgur.com/HMhSu.png
@Martins：Nvm。你的文章解释得很好。稍后我将不得不处理半透明问题，但我想我会过一会儿。
哥们，你是我的救命恩人！！！我已经连续 48 小时与这个问题作斗争，最后只需要两行代码就可以解决它……谢谢，如果可以的话，我会给你钱，哈哈。谢谢。

【解决方案2】：

解决方案#1：

首先以任意顺序渲染所有非透明对象，启用深度缓冲区。这包括所有使用 alpha 测试没有 alpha 混合的对象。
对于glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA) 对象（烟雾/玻璃/草）：将透明场景从最远的多边形 渲染到最近的多边形，并禁用深度缓冲区写入 (glDepthMask(GL_FALSE))。如果所有透明对象都是凸面且不相交，则可以对对象进行排序，而不是对多边形进行排序。
对于glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE) 和glBlend(GL_ONE, GL_ONE)（火焰、“魔法”粒子系统、发光）：在禁用深度缓冲区写入 (glDepthMask(GL_FALSE)) 的情况下以任意顺序渲染透明场景。
在第 3 步之后不要渲染任何启用深度缓冲的对象。

解决方案 #2：
使用深度剥离（google it）。特别是如果透明对象相互交叉。不适用于需要解决方案 #1 的粒子系统和草。

然后几乎每一帧都在 CPU 上手动对它们进行排序

插入排序非常适合已排序或部分排序的数据。

必须有办法将此委托给 GPU...

我认为您可以使用具有通道（例如 alpha）的纹理在几何着色器中生成草多边形（以正确的顺序），该通道标记有草和没有草的区域。需要 OpenGL 4，您可能需要对多边形执行某种更高级别的排序，然后将其提供给着色器以生成草地补丁。

单个灌木可以在顶点着色器中旋转（+- 90/180/270 度）以保持正确的多边形排序，前提是它们在所有方向上都完全对称。

还有一种合并排序算法可以很好地并行化并且可以在 GPU 上执行，使用 GDGPU 方法或 OpenCL/CUDA。

但是，使用类似的东西来渲染 5 棵草丛大致相当于试图用榴弹发射器杀死一只蟑螂 - 这样做很有趣，但效率不高。

我建议在您真正遇到性能问题之前忘记“将其卸载到 GPU”。使用分析器并始终在优化之前进行测量，否则您将浪费大量开发时间进行不必要的优化。

【讨论】：

哈！我记得学习排序算法并思考“我什么时候才能事先知道我的数据已经大部分排序？最后，一个用例。我将深入研究这个。谢谢一步一步的，非常有帮助。
灌木并不是真正的问题，特别是因为我可以通过 alpha 测试渲染它们，但我担心的是大片水域。那些是半透明的，所以我必须对它们进行分类。幸运的是，我猜只是表面多边形需要排序。我会尝试一下，看看效果如何。通过“委托给 GPU”，我更多地考虑首先进行单次渲染，然后收集有关其距离的数据，类似于这个人所做的：rastergrid.com/blog/2010/02/…
@Mark：除非你有非常大的波浪，否则你不需要对水进行分类，因为它是平的，所以你可以一次渲染它。对于非平水，您通常仍然不需要对其进行排序，只需在所有不透明的内容之后将其渲染即可。当然，如果你用它做墙，那就有问题了，它需要分类。
每次玩Minecraft？这正是人们对水所做的事情>.
@Mark：“每次都玩 Minecraft？”不，您可能想查看sauerbraten，不过（附带源代码）。

【解决方案3】：

如果您使用的是 WebGL 或 OpenGL ES 2.0 (iPhone/Android)，则没有 alpha 测试。相反，您不需要绘制透明像素。这样它们就不会影响深度缓冲区，因为没有写入像素。为此，您需要丢弃片段着色器中透明的像素。你可以硬编码

...
void main() {
   vec4 color = texture2D(u_someSampler, v_someUVs);
   if (color.a == 0.0) {
     discard;
   }
   gl_FragColor = color;
}

或者您可以模拟旧式 alpha 测试，您可以在其中设置 alpha 值

...
uniform float u_alphaTest;
void main() {
   vec4 color = texture2D(u_someSampler, v_someUVs);
   if (color.a < u_alphaTest) {
     discard;
   }
   gl_FragColor = color;
}

【讨论】：