Android OpenGL ES 开发教程(24)：Depth Buffer

最新推荐文章于 2025-05-02 07:40:25 发布

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文章标签：移动开发

本文介绍了OpenGLES中深度缓冲(DepthBuffer)的概念及其在3D图形绘制中的作用。深度缓冲保存了像素与观测点之间的距离信息，用于确定绘制顺序，确保正确显示物体在Z轴上的前后关系。通过深度测试机制，可以有效地实现隐藏表面消除。

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OpenGL ES 中Depth Buffer 保存了像素与观测点之间的距离信息，在绘制3D图形时，将只绘制可见的面而不去绘制隐藏的面，这个过程叫”Hidden surface removal” ，采用的算法为”The depth buffer algorithm”。

一般来说，填充的物体的顺序和其顺序是一致的，而要准确的显示绘制物体在Z轴的前后关系，就需要先绘制距离观测点(ViewPoint)最远的物体，再绘制离观测点较远的物体，最后绘制离观测点最近的物体，因此需要对应所绘制物体进行排序。OpenGL ES 中使用Depth Buffer存放需绘制物体的相对距离。

The depth buffer algorithm 在OpenGL ES 3D绘制的过程中这个算法是自动被采用的，但是了解这个算法有助于理解OpenGL ES 部分API的使用。

这个算法的基本步骤如下：

将Depth Buffer中的值使用最大值清空整个Depth Buffer，这个最大值缺省为1.0 ，为距离viewPoint 最远的裁剪的距离。最小值为0，表示距离viewPoint 最近的裁剪面的距离。距离大小为相对值而非实际距离，这个值越大表示与Viewpoint之间的距离越大。因此将初值这设为1.0 相当于清空Depth Buffer。
当OpenGL 栅格化所绘制基本图形(Primitive)，将计算该Primitive 与viewpoint 之间的距离，保存在Depth Buffer中。
然后比较所要绘制的图形的距离和当前Depth Buffer中的值，如果这个距离比Depth Buffer中的值小，表示这个物体离viewPoint 较近，Open GL则更像相应的Color Buffer 并使用这个距离更新Depth Buffer,否则，表示当前要绘制的图形在已绘制的部分物体后面，则无需绘制该图形（删除）。

这个过程也称为”Depth Test” (深度测试）。

下面给出了OpenGL ES中与Depth Buffer相关的几个方法：

gl.Clear(GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT) 清空Depth Buffer (赋值为1.0)通常清空Depth Buffer和Color Buffer同时进行。
gl.glClearDepthf(float depth) 指定清空Depth Buffer是使用的值，缺省为1.0，通常无需改变这个值，
gl.glEnable(GL10.GL_DEPTH_TEST) 打开depth Test
gl.glDisable(GL10.GL_DEPTH_TEST) 关闭depth Test