opengl - 非单调深度缓冲区； OpenGL 中的循环重叠

Question

是否可以实现自定义深度缓冲区值，以便我可以实现非传递排序？例如

Red > Green
Green > Blue
Blue > Red

我想这将在片段着色器或其他东西中实现，只有当像素位于现有像素之上时，才根据上面的架构写入像素。请注意，由于它是非传递性的，因此不可能为每种颜色分配单个数值并保留顺序。

换句话说，我想要一个自定义 z 缓冲区，其中每个元素都是非传递类型。因此，z 缓冲区将是一个充满 Red、Green 或 Blue 值的大片。为每个数字分配一个数字，然后根据上面的模式进行比较，以确定哪一个位于顶部。如果所有三种颜色都在同一个片段上，那么我不在乎哪一种颜色在上面。

下图说明了我的意思(这就是我希望它能够做到的):

(图片来自维基百科)

我想要的东西在 OpenGL 中是否可行，或者我是否太过违背原则？如果可能的话，性能下降会有多严重？

Answer 1

您想要做的事情不仅是可能的，而且相对快速且简单。我在我的游戏中实现了类似的东西，以便 render the penrose triangle .

诀窍是使用 stencil buffer而不是深度缓冲区。实际上，您可以通过多种不同的方式使用模板缓冲区来实现循环排序效果，具体取决于您的具体需求。我将在这里描述一种可能的算法:

1. 在不进行模板测试的情况下绘制红色层，同时将 1 写入模板缓冲区。
2. 使用模板测试不等于1绘制绿色层，同时将2写入模板缓冲区。这将阻止它在已经绘制了红色的地方绘制，有效地将绿色置于红色“后面”。
3. 使用模板测试绘制蓝色层不等于2。这将允许它绘制在红色之上，但不能绘制在绿色之上，从而有效地将其放置在它们之间.

相同的技术可以推广到 N 层，如下所示:

- for each layer X going front-to-back, from `N - 1` down to `0`
    - draw layer X with stencil test `not equal to X + 1`, while writing `X` to the stencil buffer

其代码可能类似于:

glStencilOp(GL_KEEP, GL_KEEP, GL_REPLACE);
for (int X = N - 1; X >= 0; --X) {
    glStencilFunc(GL_NOTEQUAL, X + 1, 0xFF);
    // drawLayer(X);
}

此算法仅保证层X将与层(X - 1) % N和(X + 1) % N正确交互>。如果您想要更复杂的规则，则需要更复杂的算法。

请注意，使用 8 位模板缓冲区时，您的层数将被限制为 255 个。

另请注意，由于该算法不使用深度缓冲区，因此它也适用于 3D 场景 - 只需像平常一样启用深度测试，然后您就可以开始比赛了。这就是我能够以 3D 形式渲染彭罗斯三角形示例的方式。