為什么我在OpenGL的透視投影中將Z除以W？

Question

我想這是一個數學問題而不是OpenGL問題，但我離題了。 無論如何，如果透視划分的整個目的是獲得可用的x和y坐標，為什么還要將z除以w呢？ 另外我如何在第一時間獲得w？

Answer 1

實際上，解釋與深度緩沖區的限制有很大關系，而不是數學。

最簡單的是，“深度緩沖區是一種紋理，其中每個屏幕上的像素都根據其與相機的距離分配灰度值。這使得視覺效果可以隨着距離輕松改變。” ^資源

更准確地說，深度緩沖區是包含每個片段的z / w值的紋理，其中：

• Z是從近剪裁平面到片段的距離。
• W是攝像機到片段的距離。

在下圖中，說明了z ， w和z / w之間的關系， n等於傳遞給gluPerspective的zNear參數或等效函數， f等於傳遞給同一函數的zFar參數。

乍一看，這個系統看起來不直觀。 但結果是， z / w總是0到1（0 / n和f / f ）之間的浮點值，因此可以表示為紋理的單個通道。

第二個重要注意事項：深度緩沖區是非線性的，這意味着在深度緩沖區中，近距離和遠距離剪切平面之間的對象遠未接近0.5的值。 如上所示，它將與深度緩沖區中的值0.999相關聯。 根據您的觀點，這可能是好的也可能是壞的; 你可能希望深度緩沖區更加詳細（特寫），或者提供整個細節（它沒有）。

TL; DR：

• 您將z除以w，因此它始終在[0,1]范圍內。
• W是攝像機到片段的距離。