Comment atteindre la transparence indépendante de l'ordre dans OpenGL?

Transparence indépendante de l'ordre dans OpenGL

Lorsque vous travaillez avec des graphiques 3D, il est souvent souhaitable d'avoir des objets avec des zones transparentes. Malheureusement, le comportement par défaut de la fusion alpha dans OpenGL peut conduire à un problème connu sous le nom de « dépendance d'ordre ». Cela signifie que la transparence d'un objet est affectée par son ordre de rendu, les objets dessinés plus tard apparaissant plus opaques que ceux dessinés plus tôt.

Solution : tri Z et rendu multi-passes

Pour obtenir une transparence indépendante de l'ordre, nous pouvons utiliser une combinaison de tri Z et de rendu multi-passes. Le tri Z consiste à organiser les objets de la scène en fonction de leur profondeur depuis la caméra. Cela garantit que les objets les plus proches de la caméra sont dessinés avant les objets les plus éloignés.

Pour le rendu multi-passes, nous rendrons la scène plusieurs fois, à chaque fois avec un sous-ensemble d'objets différent. En règle générale, nous aurons trois passes :

1. Rendu tous les objets solides.
2. Rendu tous les objets transparents, triés par leur position Z.
3. Rendu tous les objets solides encore une fois pour couvrir les trous laissés par les objets transparents.

Tri en Z avec Front-Face Culling

Pour effectuer le tri Z pour les objets transparents, nous utiliserons une technique appelée front-face culling. Par défaut, OpenGL supprime les polygones orientés vers l'arrière. Nous pouvons exploiter cela en définissant l'orientation de la face avant pour dessiner des polygones orientés vers l'arrière pour certains ensembles d'objets.

Par exemple, pour restituer correctement une boîte transparente avec une surface intérieure et extérieure, nous pouvons procéder comme suit :

1. Rendu la surface extérieure de la boîte avec des polygones orientés vers l'arrière (glFrontFace(GL_CW)).
2. Rendu l'intérieur surface de la boîte avec des polygones orientés vers l'arrière (glFrontFace(GL_CW)).
3. Rendu la surface intérieure de la boîte avec des polygones orientés vers l'avant (glFrontFace(GL_CCW)).
4. Rendu la surface extérieure surface de la boîte avec des polygones orientés vers l'avant (glFrontFace(GL_CCW)).

Cette approche garantit que les surfaces intérieures de la boîte sont rendues dans le bon ordre, quelle que soit leur position dans la scène.

Exemple de code de shader

Ce qui suit est un exemple de programme de shader qui implémente une transparence indépendante de l'ordre à l'aide de plusieurs passes. rendu :

// Vertex shader
in vec3 position;
in vec4 color;
in vec2 texCoord;

out vec4 fragColor;
out vec2 fragTexCoord;

void main() {
    fragColor = color;
    fragTexCoord = texCoord;
    gl_Position = vec4(position, 1.0);
}

// Fragment shader
in vec4 fragColor;
in vec2 fragTexCoord;

out vec4 outColor;

void main() {
    vec4 textureColor = texture2D(texture, fragTexCoord);
    outColor = fragColor * textureColor;
}

// C++ code
glEnable(GL_BLEND);
glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);

glEnable(GL_DEPTH_TEST);
glDepthFunc(GL_LESS);

// Render solid objects first
glDrawElements(...);

// Render transparent objects with Z-sorting
glEnable(GL_CULL_FACE);
glDepthFunc(GL_ALWAYS);

// Outer surface of transparent objects (back-facing)
glFrontFace(GL_CW);
glDrawElements(...);

// Inner surface of transparent objects (back-facing)
glFrontFace(GL_CW);
glDrawElements(...);

// Inner surface of transparent objects (front-facing)
glFrontFace(GL_CCW);
glDrawElements(...);

// Outer surface of transparent objects (front-facing)
glFrontFace(GL_CCW);
glDrawElements(...);

glDisable(GL_CULL_FACE);

// Render solid objects again to cover any holes
glDrawElements(...);

En suivant cette approche, vous pouvez obtenir une transparence indépendante de l'ordre dans OpenGL, permettant un rendu réaliste d'objets avec différents niveaux d'opacité.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!