金属深度测试不适用于多个绘制调用

Question

我在我的 Metal 渲染器中启用了深度测试，创建了一个 MTLPixelFormatDepth32Float_Stencil8 格式的 MTLTexture。

然后我为我的渲染通道创建一个深度附件：

renderPassDescriptor.depthAttachment.texture = textureDepth;
renderPassDescriptor.depthAttachment.clearDepth = 1.0;
renderPassDescriptor.depthAttachment.loadAction = MTLLoadActionLoad;
renderPassDescriptor.depthAttachment.storeAction = MTLStoreActionDontCare;

最后，我像往常一样设置编码器的深度模板状态：

[renderEncoder setDepthStencilState:depthStencilState];

配置如下：

MTLDepthStencilDescriptor *depthStencilDescriptor = [MTLDepthStencilDescriptor new];
depthStencilDescriptor.depthCompareFunction = MTLCompareFunctionLess;
depthStencilDescriptor.depthWriteEnabled = YES;
depthStencilState = [gpu newDepthStencilStateWithDescriptor:depthStencilDescriptor];

我还确保使用正确的深度像素格式配置我的管道状态描述符：

pipelineStateDescriptor.depthAttachmentPixelFormat = MTLPixelFormatDepth32Float_Stencil8;

这足以让深度测试适用于单次绘制调用。所有顶点都以正确的顺序呈现。

奇怪的是，如果我在单独的绘制调用中绘制多个对象，它们仍然表现得好像没有启用深度测试一样。它们可以很好地渲染自己，但它们的深度仍然取决于绘制调用顺序，而不是它们的实际深度值。

在 OpenGL 中一切正常，正确的输出如下所示：

然而，在 Metal 中，我得到以下输出（注意右侧的框重叠）：

首先渲染左边的盒子，然后是右边的两个盒子。

我还在 GPU 帧捕获中查看了深度缓冲区，粗略一看，它似乎是正确的：

我还需要启用/配置什么以允许根据框的深度对框进行正确排序吗？

对于我的投影矩阵，我将它与模型矩阵一起创建（使用 AAPLMathUtilities 进行矩阵函数）：

  vector_float3 translate = {mesh->x, mesh->y, mesh->z};
  vector_float3 scale = {mesh->sx, mesh->sy, mesh->sz};
  matrix_float4x4 modelMatrix = matrix_multiply(matrix4x4_translation(translate), matrix4x4_scale(scale));
  vector_float3 eye = { item->camera_position.x, item->camera_position.y, item->camera_position.z };
  vector_float3 target = {
    item->camera_position.x + item->camera_front.x,
    item->camera_position.y + item->camera_front.y,
    item->camera_position.z + item->camera_front.z
  };
  vector_float3 up = { item->camera_up.x, item->camera_up.y, item->camera_up.z };
  matrix_float4x4 viewMatrix = matrix_look_at_right_hand(eye, target, up);

  auto modelViewMatrix = matrix_multiply(viewMatrix, modelMatrix);
  auto projectionMatrix = matrix_perspective_right_hand(radians_from_degrees(45.0f), screenWidth / screenHeight, 0.1f, 100.0f);

着色器计算顶点位置如下：

float4 position = float4(in.data.xyz, 1.0);
out.position = uniforms.projectionMatrix * uniforms.modelViewMatrix * position;

Answer 1

事实证明，我应该使用MTLStoreActionStore，而不是使用MTLStoreActionDontCare 作为renderPassDescriptor.depthAttachment.storeAction。这修复了深度排序并使渲染输出与 OpenGL 保持一致。