Почему gl_FragCoord.z ​​отличается от ((pos.z / pos.w) + 1,0) * 0,5?

Question

Кто-нибудь знает, почему «глубина» (vertShader) отличается от «gl_FragCoord.z» (отображается из opengl)? Особенно с уменьшением z разница становится больше. Возможно ли, чтобы «глубина» была при более высоких значениях z более точной?

.vsh
out float depth;
void main (void) {
    vec4 pos = mvpMatrix * vertex;
    depth = ((pos.z / pos.w) + 1.0) * 0.5;
    gl_Position = pos;
}

.fsh
in float depth;
void main(void) {
    gl_FragDepth = depth;// or gl_FragCoord.z;
}

Answer 1

Есть несколько проблем с вашим подходом, с основными моментами:

1. gl_FragCoord.z - это значение гиперболически искаженного пространства окна z. Однако гиперблическое значение z/w для каждой вершины просто линейно интерполируется в экранном пространстве для каждого фрагмента. Но когда вы используете переменную out float depth = (pos.z / pos.w), GL выполнит интерполяцию с коррекцией перспективы, которая будет нелинейной. Вы можете исправить это, используя flat out float depth.

2. (pos.z/pos.w) даже не имеет смысла. Подумайте об этом: если точка лежит в плоскости, где находится камера, вы получите pos.w=0, и никакого действительного результата. gl_FragCoord.z не имеет этой проблемы, потому что отсечение выполняется до деления, и оно выполнит деление для новой вершины, которая лежит на ближней плоскости, и которую вы никогда не увидите (нет вызова вершинного шейдера для что).

   Эта проблема также возникает, когда точки лежат за камерой, они будут зеркально отображаться перед камерой. Если у вас есть примитив, где вершины лежат по обе стороны камеры, вы получите полную фигню как ваше интерполированное значение depth, независимо от того, какой метод интерполяции вы выбрали.