Що саме змушує поверхню перекриватися іншою?

Я не можу реально зрозуміти, що викликає перекриття однієї поверхні іншою. У 3D-двигуні, який я створюю, моя техніка виходить з ладу у кращих випадках.

Мій метод - сортування поверхонь, які слід пофарбувати, від найбільш віддалених до найближчих. Для визначення близькості я порівнюю середні значення z. Однак іноді поверхня, що перекривається, має більш високе середнє значення z, ніж перекриття. Таким чином, поверхня надалі зафарбована ближче - в результаті виходить химерне відображення так:

Потрібно побачити лише фіолетову передню поверхню куба, в той час як червона бічна поверхня пофарбована над фіолетовою. Середнє значення z поверхні фіолетової поверхні вище, а отже, «далі». Тож у мене виникають сумніви щодо правильності цієї методики.

Я також намагався отримати відстань від камери (тобто походження) до поверхні, але тоді мені потрібна була точка. Я вибрав середину кожної поверхні, але також це не завжди працює, оскільки не всі поверхні такі великі, як одна.

Отже, який надійний спосіб визначити порядок близькості поверхонь до походження?

Ви ніби намагаєтеся реалізувати Алгоритм живопису . Я здогадуюсь, що ви намагаєтесь записати растер з нуля як навчальну вправу, оскільки більшість сучасних апаратних засобів 3D використовують те, що згадував Барт (буфер Z / Depth). Щоб алгоритм художників працював у всіх випадках, вам потрібно бути готовим до розподілу поверхонь у міру їх вирішення для вирішення можливих сценаріїв (наприклад, проблема полігону, що перекривається, показана на сторінці Вікіпедії).

Здійснюючи подальший від найближчого до найближчого, ви також витрачаєте час на надання пікселів, які згодом, можливо, будуть закупорені іншими багатокутниками, які, коли ви почнете наносити текстури та складні шейдери на полігони, витрачають дорогоцінні цикли. Це є причиною того, що сучасне обладнання рекомендує відтворювати спереду та назад, використовуючи буфер глибини, щоб визначити, чи буде піксель, який потрібно вивести, далі, ніж на екрані (і тому його можна відкинути).

Навіть із найсучаснішим обладнанням для прискорення вам все одно потрібно буде сортувати та відтворювати зі спини вперед будь-які напівпрозорі багатокутники, рендеруючи це лише після того, як всі непрозорі багатокутники будуть зроблені.

У вас є проблема видимості . Одне рішення - використання z-буфера .

Сортування граней за середнім z-значенням не працює, оскільки середнє z-значення не надає інформації про фактичне z-значення вершин або навіть поверхневих пікселів.

Приклад (попередження, ASCII вперед):

          /
         /
cam     /
-->    / 
      /
     /--       <--B
    /
    ^--A

Є дві грані A і B. З точки зору камери A стоїть перед B. Однак середнє z-значення B менше. Давайте розглянемо інші z-значення:

• мінімальне z-значення A дорівнює 4
• максимальне z значення A дорівнює 11
• тому середнє z значення A становить 7,5
• мінімальне z-значення B дорівнює 6
• максимальне z-значення B дорівнює 8
• тому середнє z значення B становить 7

Ви можете спробувати сортувати їх за їх мінімальними z-значеннями, але є випадки, коли це теж не спрацює. Просто немає можливості сортувати довільні грані правильно, використовуючи лише одне z-значення.

У алгоритмі Ньюелл http://en.wikipedia.org/wiki/N_Well's_algorithm , що ви робите, це сортування min / max-діапазонів z-значень. Якщо діапазони двох граней не збігаються, ви можете точно знати, яке з них знаходиться попереду. Якщо вони це роблять, іноді вам абсолютно доводиться розділяти обличчя. Іноді достатньо буде простежити кожну вершину для оклюзії чи іншої техніки.

Добре, що ви дізнаєтесь про візуалізацію, роблячи. Кудос. У цьому випадку не існує рішення "алгоритм малювання", замість того, щоб намагатися виправити його сортуванням, на PS1 ми використовували, щоб просто намагатися тримати багатокутники приблизно однакового розміру, коли вони були поруч (що ви робите як наскільки я можу сказати), і задню поверхню (що ви не робите)

Відкидання задніх поверхонь - це перевірка нормальної поверхні екранного простору на її напрямок (просто отримайте знак елемента глибини з простору екрану, перетвореного у звичайний (у нашому випадку це z нормального), або поперечний добуток двох векторів трикутник, тобто хрест (v1-v0, v2-v0))

Якщо ви впроваджуєте відкидання фонових зображень, ви також зменшуєте кількість растеризацій, які ви робите .. подвійний виграш.