OpenGL奇怪的顶点着色器问题

debugcn 发表于 Dev

在我开始提问之前，请先了解一下背景知识。我不久前才开始学习OpenGL，并且在这里我已经了解了大部分知识。我实际上只过去了2个教程，是的，我知道我最终将不得不学习矩阵，但是到目前为止，还没有什么花哨的东西。因此，让我们继续吧。

好的，所以，我只是简化了程序，但不用担心，它仍然会产生同样的问题。对于我的示例，我们正在制作一个紫色三角形。我照例进行初始化GLFW和GLEW的操作，并创建一个带有以下提示的窗口：

glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_FORWARD_COMPAT, GL_TRUE);
glfwWindowHint(GLFW_SAMPLES, 8);

然后创建我的窗口：

GLFWwindow* Window = glfwCreateWindow(640, 480, "Foo", NULL, NULL);
glfwMakeContextCurrent(Window);
glfwSwapInterval(0);

这些是我的顶点：

float Vertices[] = {
    0.0f, 0.5f, 1.0f,
    0.5f, -0.5f, 1.0f,
    -0.5f, -0.5f, 1.0f
};

我的着色器：

const char* vertex_shader =
    "#version 330\n"
    "in vec3 vp;"
    "void main () {"
    "  gl_Position = vec4 (vp, 1.0);"
    "}";


const char* fragment_shader =
    "#version 330\n"
    "out vec4 frag_colour;"
    "void main () {"
    "  frag_colour = vec4 (0.5, 0.0, 0.5, 1.0);"
    "}";

一切都很好，我编译了整个程序，瞧！紫色三角形！

Purple Triangle.png

顺便说一句，左上角的黄色计数器是FRAPS。

因此，无论如何，我的大脑有了这个很棒的主意（不是真的），如果我这样做的话，该怎么办：vec4(vp, vp.z)在顶点着色器中呢？我想，然后我就可以通过更改缓冲区中的z来获得某种深度。请注意，我并没有考虑替换透视图矩阵，这只是一种实验。请不要讨厌我。

通过更改值，它起作用了，我得到了一个看起来像深度的东西，就像它越来越远了。看一下，我将最高顶点从1.0更改为6.0：

紫色三角形深度

现在是问题所在：我将值更改为999999999（9个9），我得到了：

紫色三角形深度2

似乎可以工作。与z = 6的差值很小。将其更改为999999999999999999999999（24个9）？没有不同。看一下自己：

我已经没有足够的想法来称呼我的图片了

所以这很奇怪。数量差异很大，但外观差异很小。准确性问题？349乘以24个9，得到相同的结果。踢法：将24个9乘以350，三角形消失。这让我感到惊讶，因为我认为这种变化将是可见的并且是渐进的。显然不是。但是，在顶点着色器中手动更改w而不是手动更改vp.z似乎会产生渐进的结果，而不是突然消失。我希望有人能对此有所启发。如果您走的很远，那么您就是一个读完我所有烂话的真棒人，为此，我谢谢您。

尼科·谢特勒（Nico Schertler）

您的模型可以看作是针孔摄像机的一种简单形式，其中深度方向的消失点是窗口中心。因此，如果平行于z轴的线延伸，则它们在中心会合。窗口中心代表无限深度的点。

将顶点的z（或w）分量从1更改为6是深度上的很大变化（该顶点距摄影机的距离是以前的6倍）。这就是为什么最终顶点比以前更靠近屏幕中心的原因。如果再次将z分量加倍，它将向屏幕中心稍微靠近一点（距离将减半）。但是显然它已经非常靠近中心了，因此这种变化几乎无法识别。999999 ...深度值也是如此。

您可以在大多数自然图像上观察到此属性，尤其是在道路上：

道路图片 [来源：http：//www.benetemps.com/road-warriors.htm ]

如果您沿着道路走-假设-5米，您将最终到达图像底部的某处。如果再走五米，您将继续到达图像中心。再过五米，您就更近了。但是您可以看到，屏幕上的距离越来越远，距离越来越短。

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编辑于2021-06-8

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