GLSL gl_FragCoord.z ​​Cálculo y configuración gl_FragDepth

Question

Entonces, tengo un impostor (la geometría real es un cubo, posiblemente recortado, y la geometría impostora es una esponja Menger) y necesito calcular su profundidad.

Puedo calcular la cantidad para compensar en el espacio mundial con bastante facilidad. Desafortunadamente, he pasado horas sin perturbar la profundidad con él.

Los únicos resultados correctos yo puede conseguir son cuando voy:

gl_FragDepth = gl_FragCoord.z 

Básicamente, lo que necesita saber cómo se calcula gl_FragCoord.z ​​de modo que pueda:

• Tome la transformación inversa desde gl_FragCoord.z ​​a espacio visual
• Agregue la perturbación de profundidad
• Transforme esta profundidad perturbada nuevamente en el mismo espacio que el original gl_FragCoord.z.

Disculpe si esto parece una pregunta duplicada; hay una serie de otras publicaciones aquí que abordan cosas similares. Sin embargo, después de implementar todos ellos, ninguno funciona correctamente. En lugar de tratar de elegir uno para obtener ayuda, en este punto, estoy pidiendo un código completo que lo haga. Debería ser solo unas pocas líneas.

Answer 1

Para referencia futura, el código clave es:

float far=gl_DepthRange.far; float near=gl_DepthRange.near; 

vec4 eye_space_pos = gl_ModelViewMatrix * /*something*/ 
vec4 clip_space_pos = gl_ProjectionMatrix * eye_space_pos; 

float ndc_depth = clip_space_pos.z/clip_space_pos.w; 

float depth = (((far-near) * ndc_depth) + near + far)/2.0; 
gl_FragDepth = depth; 

Answer 2

Por otra referencia en el futuro, esto es la misma fórmula que da por imallett, que estaba trabajando para mí en una aplicación OpenGL 4.0:

vec4 v_clip_coord = modelview_projection * vec4(v_position, 1.0); 
float f_ndc_depth = v_clip_coord.z/v_clip_coord.w; 
gl_FragDepth = (1.0 - 0.0) * 0.5 * f_ndc_depth + (1.0 + 0.0) * 0.5; 

Aquí, modelview_projection es 4x4 matriz de proyección de vista de modelo y v_position es la posición de espacio de objeto del píxel que se está representando (en mi caso, calculado por un raymarcher).

La ecuación proviene de la sección window coordinates de this manual. Tenga en cuenta que en mi código, near es 0.0 y far es 1.0, que son los valores predeterminados de gl_DepthRange. Tenga en cuenta que gl_DepthRange es no lo mismo que la distancia de cerca/lejos en la fórmula para perspective projection matrix! El único truco es usar el 0.0 y 1.0 (o gl_DepthRange en caso de que realmente necesite cambiarlo), he estado luchando durante una hora con el otro rango de profundidad, pero eso ya está "horneado" en mi matriz de proyección (perspectiva) .

Tenga en cuenta que de esta manera, la ecuación realmente contiene solo una multiplicación por una constante ((far - near)/2) y una sola adición de otra constante ((far + near)/2). Compare eso para multiplicar, agregar y dividir (posiblemente convertido a una multiplicación por un compilador de optimización) que se requiere en el código de imallett.