GLSL 着色器：遮挡顺序和剔除

Question

我有一个 GLSL 着色器，它可以在给定一组贝塞尔曲线（点的 3d 坐标）的情况下绘制 3D 曲线。绘图本身是按照我的意愿完成的，除了遮挡不能正常工作，即在某些视点下，应该在最前面的曲线似乎仍然被遮挡，并且相反：曲线的一部分应该是被遮挡的还是可见的。

为了说明，这里有几个截图示例：

1 - 彩色曲线更靠近相机，因此在此处正确渲染。

2 - 彩色曲线应该在灰色曲线的后面，但它呈现在顶部。

我是 GLSL 新手，可能不知道这种效果的正确术语，但我认为它是遮挡剔除（更新：它实际上表明深度缓冲区存在问题，术语混乱！）。我的问题是：使用 GLSL 着色器时如何处理遮挡？我是否必须在着色器程序中或其他地方处理它们？

关于我的代码，它有点长（加上我使用 OpenGL 包装库），但主要步骤是：

1. 在顶点着色器中，我计算 gl_Position = ModelViewProjectionMatrix * Vertex; 并将颜色信息进一步传递给几何着色器。
2. 在几何着色器中，我采用 4 个控制点 (lines_adjacency) 和它们对应的颜色并生成一个遵循贝塞尔曲线的三角形条带（我在贝塞尔曲线段之间使用了一些基本的颜色插值）。
3. 片段着色器也很简单：gl_FragColor = VertexIn.mColor;。

关于 OpenGL 设置，我启用了GL_DEPTH_TEST，但它似乎没有我需要的任何东西。此外，如果我在场景中放置任何其他非着色器几何体（例如四边形），则无论视点如何，曲线都会始终呈现在其顶部。

感谢任何有关如何解决它以及为什么会发生的见解和提示。

更新解决方案

因此，据我所知，最初的问题不是寻找剔除算法，而是我没有正确处理 z 值的计算（请参阅接受的答案）。我还了解到，给定正确的深度缓冲区设置，OpenGL 会自行正确处理遮挡，因此我不需要重新发明轮子。

我搜索了我的 GLSL 程序，发现在将顶点坐标转换为屏幕坐标 (vec2( vertex.xy / vertex.w ) * Viewport;) 时，我基本上将几何着色器中的 z 值设置为零。我通过分别计算 z 值 (vertex.z/vertex.w) 并将它们分配给发射点 (gl_Position = vec4( screenCoords[i], zValues[i], 1.0 );) 来修复它。这解决了我的问题。

关于深度缓冲区设置，我不必明确指定它们，因为我使用的库默认情况下会根据需要正确设置它们。

Answer 1

如果您不使用深度缓冲区，则最近渲染的对象将始终位于顶部。

您应该使用 glEnable(GL_DEPTH_TEST) 启用它，根据自己的喜好设置功能 (glDepthFunc(GL_LEQUAL))，并确保在每一帧都将其清除为其他所有内容 (glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT))。

然后确保您的顶点着色器正确设置最终顶点的 Z 值。看起来最简单的方法是在 CPU 端设置 ModelViewProjectionMatrix 的“模型”部分，使其在传递到着色器之前具有深度值。

只要您使用的是正交投影矩阵，就不会影响渲染（除了使绘制顺序正确）。