现代计算机图形学笔记（五）——深度测试、着色

本文主要是介绍现代计算机图形学笔记（五）——深度测试、着色，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

可见性与遮挡(Z-buffering)

根据常识，我们很容易的想到画家在作画的时候如何体现遮挡。在作画时一般都是先画远处的物体，之后再画近处的物体，这样画出的画就可以体现出遮挡，该算法称为画家算法。

画家算法需要先对所有物体的深度进行排序（最少需要$n\log n$的时间复杂度），然后依次按顺序画在屏幕上（光栅化）。画家算法虽然思想简单，但并不能解决所有的遮挡问题，比如下图的情况

为了解决画家算法的缺点，在图形学中引入了深度缓存算法(Z-Buffer)。

Z-Buffer算法同时维护一个渲染图(Rendering)和深度图(Depth / Z buffer)，如果某一三角形深度较浅，则在光栅化时就会遮挡到之前画的像素。下图是Z-Buffer算法维护的两张图，右侧的是深度图，即物体中的三角形距离我们越近颜色就越黑，越远颜色就越白。

在算法处理到其他物体时，Z-Buffer算法会根据当前物体深度信息更新渲染结果并更新深度图。算法的伪代码大致如下

// 初始时，zbuffer数组为∞
for (each triangle T)for (each sample (x,y,z) in T)if (z < zbuffer[x,y]) // closest sample so farframebuffer[x,y] = rgb; // update colorzbuffer[x,y] = z; // update depthelse; // do nothing, this sample is occluded

图解过程：

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