왜 Z가 perscpective division의 영향을 받습니까?

Question

나는 최근에 OpenGL이 x과 y뿐 아니라 z도 원근 분리를 수행함을 깨달았다.

내 이해는 x /= w;과 y /= w;으로 충분합니다. 물론, 우리는 다른 투영 행렬이 필요합니다.

OpenGL이 z /= w;을 사용하는 이유는 무엇입니까? 짧은 거리에서는 z 버퍼를 더 정확하게 만들지 만 긴 버퍼에서는 z 버퍼를 덜 정확하게 만듭니다.

Answer 1

수학적으로 모든 구성 요소를 나누는 것이 올바른 방법입니다. 그런 식으로 화면 공간 에 z을 보간하여 보간하면 (위치 공간 데이터에 보간법 보간이 수행되지 않습니다. 이는 화면 공간에서 보간 된 것으로 가정하기 때문입니다). sceen 공간에서의 선형 보간은 물론 눈이나 물체 공간에서 이것을 보았을 때 비선형으로 보임을 의미합니다. 이는 단순히 이미지 평면에 평행하지 않은 객체를 의미합니다. 화면의 왼쪽으로 한 픽셀을 이동한다는 것은 거리에 따라 + 또는 -z를 따라 다양한 양을 의미합니다. 따라서 perspecitve는 실제로 z 축을 왜곡합니다. .

부작용은 Z 버퍼 정밀도가 근거리 평면에서 가장 높다는 것인데, 이는 실제로 대부분의 장면에서 좋은 점입니다.

깊이 테스트를 위해 "분할되지 않은"Z를 사용하는 것을 W buffer이라고합니다. 그러나 이것은 선형 보간을 더 이상 사용할 수 없다는 것을 의미합니다. 그러나 현대 GPU에서는 그리 큰 문제는 아닙니다.

Answer 2

투영 변환은 월드 스페이스에서 투영 공간으로 개체를 이동시키는 역할을합니다 (실제로 투영 공간 전에는 카메라 공간이되지만 범위에는 포함되지 않습니다).

시각적으로 모든 다른 공간은 -1에서 1로가는 입방체이며, 투영 공간은 가까운 평면이 Z0이고 원거리가 Z1 (또는 Z-1은 오른손 또는 왼손에 따라 다름) 인 피라미드 섹션입니다. 시스템). 따라서 z는 변형됩니다 (직교 투영이없는 경우). Z는 렌더링 파이프 라인에 들어가기 위해 가까운 비행기 뒤에있는 물체에 실제로 아무런 의미가 없기 때문에 Z는 0에서 1로갑니다.

자신과 Z 버퍼 정밀도에 대한 의견을 언급하셨습니다. 정밀도는 변경되지 않지만 투영 변환 후에는 먼 평면 근처의 물체와 가까운 평면 근처의 물체 사이에서 오브젝트 Z 델타가 작아집니다 (덜 환상적인 용어로는 물체 사이의 Z 축상의 거리 NearPlane 근처의 거리가 증가하는 반면, FarPlane 근처의 물체 사이의 Z 축상의 거리는 감소합니다.

가까운 평면과 원거리 비행기 거리를 줄이는 것이 때때로 Z를 수정하는 이유입니다. 싸움 : 두 비행기 사이의 거리가 짧아지면 멀리 떨어져있는 물체 사이의 거리가 줄어 듭니다.