【學習OpenGL】（五）——隐藏表面消除（深度測試）

深度測試是一種有效的用于隐藏表面消除的技巧，OpenGL提供了一些函數，允許在幕後完成這個任務。

它的概念非常簡單：當一個像素被繪制時，它将被設定一個值（稱為Z值），以表示它和觀察者之間的距離。以後，當這個螢幕需要繪制另一個像素時，新像素的值就會與原先已經存在的那個像素進行比較。如果新像素的Z值更高，它就更靠近觀察者，是以位于以前那個像素的前面。如果新像素的Z值更低，則它必須位于原先那個像素的後面，而不能遮住前面的那個像素。

為了啟用深度測試，隻要簡單的調用

glEnable(GL_DEPTH_TEST);
           

我們通過以下函數繪制一大一小兩個球

void DrawBigRedSphere()
{
    GLfloat mat_specular[] = { 1.0, 0.0, 0.0, 1.0 };
    GLfloat mat_shininess[] = { 50.0 };
    GLfloat mat_ambient[] = { 1.0, 0.0, 0.0, 1.0 };
    GLfloat mat_diffuse[] = { 1.0, 0.0, 0.0, 1.0 };

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, mat_shininess);
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, mat_ambient);
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_diffuse);

    glutSolidSphere(, , ); 
}

void DrawSmallBlueSphere()
{
    GLfloat mat_specular[] = { 0.0, 0.0, 1.0, 1.0 };
    GLfloat mat_shininess[] = { 50.0 };
    GLfloat mat_ambient[] = { 0.0, 0.0, 1.0, 1.0 };
    GLfloat mat_diffuse[] = { 0.0, 0.0, 1.0, 1.0 };

    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SPECULAR, mat_specular);
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_SHININESS, mat_shininess);
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_AMBIENT, mat_ambient);
    glMaterialfv(GL_FRONT, GL_DIFFUSE, mat_diffuse);

    glutSolidSphere(, , );
}
           

DrawBigRedSphere繪制的是大的紅球，DrawSmallBlueSphere繪制的是小的藍球，繪制的時候都采用預設坐标，即繪制在螢幕的中央，并且Z軸也不動，那麼，從理論上來講，大球會包含小球，小球就被大球遮掩了，我們顯示要的應該也是這種效果。

看一下未開啟深度測試情況下的情況我們先繪制大球，再繪制小球的和用相反順序再繪制的情形：

代碼如下：

void SceneShow(GLvoid)        
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT）
);    

    glPushMatrix();
    glTranslatef(-, , );
    DrawBigRedSphere();
    DrawSmallBlueSphere();
    glPopMatrix();

    glPushMatrix();
    glTranslatef(, , );
    DrawSmallBlueSphere();
    DrawBigRedSphere();
    glPopMatrix();

    glFlush();
}  
           

我們會觀察到很明顯的繪制順序導緻的問題，左邊的圖因為先繪制大球再繪制小球，小的籃球竟然覆寫掉了應該在其外部的紅球。實際使用中，我們可以都自己判斷，然後用右邊的正确繪制方式，随着圖形的增多，會增加一定的計算量，OpenGL提供的深度測試就是為我們提供了更簡便高效的方式，事實上，由于OpenGL使用的方式因為可以在測試後，直接繪制出最終圖形而忽略繪制被覆寫掉的圖形，效率上比覆寫繪制會更高一些（需要硬體支援）。

上述代碼，僅僅需要添加一行，

glEnable(GL_DEPTH_TEST);
           

以啟用深度測試，效果大不一樣：