第一篇
【顏色緩沖區(qū)】
顏色緩沖區(qū)（COLOR_BUFFER）就是幀緩沖區(qū)（FRAME_BUFFER）,你需要渲染的場景最終每一個(gè)像素都要寫入該緩沖區(qū),然后由它在渲染到屏幕上顯示.
【深度緩沖區(qū)】
深度緩沖區(qū)（DEPTH_BUFFER）與幀緩沖區(qū)對應(yīng),用于記錄上面每個(gè)像素的深度值,通過深度緩沖區(qū),我們可以進(jìn)行深度測試,從而確定像素的遮擋關(guān)系,保證渲染正確.
【模板緩沖區(qū)】
模版緩沖（STENCIL_BUFFER）與深度緩沖大小相同,通過設(shè)置模版緩沖每個(gè)像素的值,我們可以指定在渲染的時(shí)候只渲染某些像素,從而可以達(dá)到一些特殊的效果.
深度緩沖區(qū)的作用就是區(qū)分顏色所在的層次，防止把被遮擋住的顏色顯示出來。
當(dāng)一個(gè)像素第二次被繪制時(shí)– 例如當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體之后被繪制- 深度緩沖要么保留前面的深度值乏盐，要么使用第二個(gè)像素的深度值替換當(dāng)前深度值佳窑。那個(gè)深度保留哪個(gè)深度拋棄取決于你選擇的深度函數(shù)。例如父能，如果當(dāng)前深度函數(shù)是CompareFunction.LessEqual時(shí)神凑，只有小于等于當(dāng)前深度值的值才會被保留，而大于當(dāng)前深度值的值會被拋棄法竞。這叫做深度測試耙厚，每次繪制像素時(shí)都會進(jìn)行深度測試。當(dāng)對一個(gè)像素進(jìn)行深度測試時(shí)岔霸，它的顏色會被寫入渲染目標(biāo)薛躬，而深度被寫入深度緩沖
深度緩沖區(qū)原理以及為什么要用它
----------------參考資料《OpenGL編程指南》
1.在開始介紹深度緩存之前，先了解一下隱藏表面消除呆细。隱藏表面消除（hidden-surface removal）就是消除實(shí)心物體被其他物體所遮擋的那部分型宝。實(shí)現(xiàn)隱藏表面消除最簡單方法就是使用深度緩沖區(qū)（又叫Z緩沖區(qū)）。
2.深度緩沖區(qū)原理深度緩沖區(qū)原理就是把一個(gè)距離觀察平面(近裁剪面)的深度值(或距離)與窗口中的每個(gè)像素相關(guān)聯(lián)絮爷。首先趴酣，使用glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT),把所有像素的深度值設(shè)置為最大值(一般是遠(yuǎn)裁剪面)。然后坑夯，在場景中以任意次序繪制所有物體岖寞。硬件或者軟件所執(zhí)行的圖形計(jì)算把每一個(gè)繪制表面轉(zhuǎn)換為窗口上一些像素的集合，此時(shí)并不考慮是否被其他物體遮擋柜蜈。其次仗谆，OpenGL會計(jì)算這些表面和觀察平面的距離。如果啟用了深度緩沖區(qū)淑履，在繪制每個(gè)像素之前隶垮，OpenGL會把它的深度值和已經(jīng)存儲在這個(gè)像素的深度值進(jìn)行比較。新像素深度值<原先像素深度值秘噪，則新像素值會取代原先的狸吞；反之，新像素值被遮擋指煎，他顏色值和深度將被丟棄蹋偏。為了啟動深度緩沖區(qū)，必須先啟動它贯要，即glEnable(GL_DEPTH_TEST)暖侨。每次繪制場景之前，需要先清除深度緩沖區(qū)崇渗，即glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT)，然后以任意次序繪制場景中的物體。
第二篇
openGL里常出現(xiàn)深度測試宅广，一直不清楚葫掉。今天就來弄清楚。
1跟狱、深度
? ???所謂深度俭厚，就是在openGL坐標(biāo)系中，像素點(diǎn)Z坐標(biāo)距離攝像機(jī)的距離驶臊。攝像機(jī)可能放在坐標(biāo)系的任何位置挪挤，那么，就不能簡單的說Z數(shù)值越大或越小关翎，就是越靠近攝像機(jī)扛门。
2、深度緩沖區(qū)
????? 深度緩沖區(qū)原理就是把一個(gè)距離觀察平面(近裁剪面)的深度值(或距離)與窗口中的每個(gè)像素相關(guān)聯(lián)纵寝。
????? 首先论寨，使用glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT),把所有像素的深度值設(shè)置為最大值(一般是遠(yuǎn)裁剪面)。
????? 然后爽茴，在場景中以任意次序繪制所有物體葬凳。硬件或者軟件所執(zhí)行的圖形計(jì)算把每一個(gè)繪制表面轉(zhuǎn)換為窗口上一些像素的集合，此時(shí)并不考慮是否被其他物體遮擋室奏。
????? 其次火焰，OpenGL會計(jì)算這些表面和觀察平面的距離。如果啟用了深度緩沖區(qū)胧沫，在繪制每個(gè)像素之前昌简，OpenGL會把它的深度值和已經(jīng)存儲在這個(gè)像素的深度值進(jìn)行比較。新像素深度值<原先像素深度值琳袄，則新像素值會取代原先的江场；反之，新像素值被遮擋窖逗，他顏色值和深度將被丟棄址否。
????? 為了啟動深度緩沖區(qū)，必須先啟動它碎紊，即glEnable(GL_DEPTH_TEST)佑附。每次繪制場景之前，需要先清除深度緩沖區(qū)仗考，即glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT)音同，然后以任意次序繪制場景中的物體。
? ??? 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：
? ??? 待渲染的照相機(jī)空間中的深度經(jīng)常定義為近距?near?到遠(yuǎn)距?far?之間的?z?值秃嗜，Z坐標(biāo)和X权均、Y坐標(biāo)一樣顿膨。在變換、裁減和透視除法后叽赊，Z的范圍為-1.0~1.0恋沃。DepthRange映射指定Z坐標(biāo)的變換，這與用于將X和Y映射到窗口坐標(biāo)的視口變換類似必指，在透視變換之后囊咏，得到新的?z'?值：
?????其中??是照相機(jī)空間的值，它有時(shí)候也表示為?w?或者?w'塔橡。
????? 結(jié)果?z'?是在?-1?到?1?之間歸一化之后的值梅割，其中近距?near?平面位于?-1?處，遠(yuǎn)距?far?平面位于?1?處葛家。在這個(gè)范圍之外的相應(yīng)點(diǎn)在視圖體之外户辞，不需要進(jìn)行渲染。
?????為了實(shí)現(xiàn)深度緩沖惦银，在整個(gè)屏幕空間上的對當(dāng)前多邊形頂點(diǎn)之間進(jìn)行插值來計(jì)算?z'?的值咆课，通常這些中間數(shù)值在深度緩沖區(qū)中用定點(diǎn)數(shù)格式保存。距離近距?near?平面越近扯俱，z'?值越密书蚪；距離越遠(yuǎn)，z'?值越稀迅栅。這樣距離照相機(jī)越近精度越高殊校。near?平面距離照相機(jī)越近，則遠(yuǎn)距離位置的精度越低读存。near?平面距離照相機(jī)太近是在遠(yuǎn)距離物體產(chǎn)生人為誤差的一個(gè)常見因素为流。
? ?3、深度測試
? ? ? ?OpenGL中的深度測試是采用深度緩存器算法让簿，消除場景中的不可見面敬察。在默認(rèn)情況下，深度緩存中深度值的范圍在0.0到1.0之間尔当，這個(gè)范圍值可以通過函數(shù)：
??????? glDepthRange (nearNormDepth, farNormalDepth);
? ? ? ?將深度值的范圍變?yōu)?b>nearNormDepth到farNormalDepth之間莲祸。這里nearNormDepth和farNormalDepth可以取0.0到1.0范圍內(nèi)的任意值，甚至可以讓nearNormDepth > farNormalDepth椭迎。這樣锐帜，通過glDepthRange函數(shù)可以在透視投影有限觀察空間中的任意區(qū)域進(jìn)行深度測試。
? ? ? ?另一個(gè)非常有用的函數(shù)是：
??????? glClearDepth (maxDepth);
? ? ? ?參數(shù)maxDepth可以是0.0到1.0范圍內(nèi)的任意值畜号。glClearDepth用maxDepth對深度緩存進(jìn)行初始化缴阎，而默認(rèn)情況下，深度緩存用1.0進(jìn)行初始化简软。由于在進(jìn)行深度測試中蛮拔，大于深度緩存初始值的多邊形都不會被繪制述暂，因此glClearDepth函數(shù)可以用來加速深度測試處理。這里需要注意的是指定了深度緩存的初始化值之后语泽，應(yīng)調(diào)用：
??????? glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT); ??完成深度緩存的初始化贸典。
? ? ? ?在深度測試中视卢，默認(rèn)情況是將需要繪制的新像素的z值與深度緩沖區(qū)中對應(yīng)位置的z值進(jìn)行比較踱卵，如果比深度緩存中的值小，那么用新像素的顏色值更新幀緩存中對應(yīng)像素的顏色值据过。這種比較測試的方式可以通過函數(shù)：
??????? glDepthFunc(func);
進(jìn)行修改惋砂。其中參數(shù)func的值可以為GL_NEVER（沒有處理）、GL_ALWAYS（處理所有）绳锅、GL_LESS（小于）西饵、GL_LEQUAL（小于等于）、GL_EQUAL（等于）鳞芙、GL_GEQUAL（大于等于）眷柔、GL_GREATER（大于）或GL_NOTEQUAL（不等于），其中默認(rèn)值是GL_LESS原朝。這些測試可以在各種應(yīng)用中減少深度緩存處理的的計(jì)算驯嘱。
那么，重點(diǎn)來了：
1喳坠、當(dāng)ZWrite為On時(shí)鞠评，ZTest通過時(shí)，該像素的深度才能成功寫入深度緩存壕鹉，同時(shí)因?yàn)?b>ZTest通過了剃幌，該像素的顏色值也會寫入顏色緩存。
2晾浴、當(dāng)ZWrite為On時(shí)负乡，ZTest不通過時(shí)，該像素的深度不能成功寫入深度緩存脊凰，同時(shí)因?yàn)?b>ZTest不通過抖棘，該像素的顏色值不會寫入顏色緩存。
3笙各、當(dāng)ZWrite為Off時(shí)钉答，ZTest通過時(shí)，該像素的深度不能成功寫入深度緩存杈抢，同時(shí)因?yàn)?b>ZTest通過了数尿，該像素的顏色值會寫入顏色緩存。
4惶楼、當(dāng)ZWrite為Off時(shí)右蹦，ZTest不通過時(shí)诊杆，該像素的深度不能成功寫入深度緩存，同時(shí)因?yàn)?b>ZTest不通過何陆，該像素的顏色值不會寫入顏色緩存晨汹。
可以看到，像素的深度能否成功寫入深度緩存贷盲，條件是ZWrite為On淘这，ZTest通過；
寫入深度緩存的作用就是為ZTest的比較做準(zhǔn)備巩剖。
因?yàn)閆Write默認(rèn)值為On铝穷，ZTest默認(rèn)值為LEqual，所以這很好地解釋了為什么在unity中佳魔，距離相機(jī)近的東西會阻擋住距離相機(jī)遠(yuǎn)的東西曙聂。如果我們先繪制一個(gè)距離較近的物體，再繪制距離較遠(yuǎn)的物體鞠鲜，則距離遠(yuǎn)的物體因?yàn)楹罄L制宁脊，會把距離近的物體覆蓋掉，這時(shí)我們可以通過修改ZWrite和ZTest來改變物體的遮擋關(guān)系贤姆！
測試環(huán)境(藍(lán)色方塊距離相機(jī)較近榆苞，注意這個(gè)不是Game視圖)：
測試的Shader代碼(兩個(gè)方塊的shader代碼起始都是一樣的，測試時(shí)修改的是測試區(qū)里的代碼)：
Shader "Custom/ZTest" {
Properties {
_MainTex("Base(RGB)",2D)= "white" {}
}
SubShader {
Tags { "RenderType"="Opaque" }
LOD 200
/////////////////////////////////////////測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry" }
? ? //ZWrite Off
? //ZTest Off
/////////////////////////////////////////測試區(qū)
CGPROGRAM
#pragma surface surf Lambert
sampler2D _MainTex;
struct Input {
float2 uv_MainTex;
};
void surf(Input IN,inout SurfaceOutput o){
half4 c = tex2D(_MainTex,IN.uv_MainTex);
o.Albedo = c.rgb;
o.Alpha = c.a;
}
ENDCG
}?
FallBack "Diffuse"
}
渲染順序：先藍(lán)色方塊再白色方塊(以下簡稱藍(lán)庐氮，白)
注意ZWrite默認(rèn)值為On语稠，ZTest默認(rèn)值為LEqual，沒有渲染物體時(shí)弄砍，深度緩存中的深度可以理解為無限大
1.
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+200" }
? ? ? ? ZWrite Off
//ZTest Off
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+300" }
//ZWrite Off
? ? ? ? //ZTest Off
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
結(jié)果：白在前面
分析：藍(lán)沒有將像素寫進(jìn)深度緩存中仙畦，ZTest通過了，顏色緩存中存放了藍(lán)的顏色值
白將像素寫進(jìn)深度緩存中音婶，ZTest通過了慨畸，顏色緩存的值變?yōu)榘椎模燥@示白
2.
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+200" }
? ? ? ? //ZWrite Off
//ZTest Off
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+300" }
//ZWrite Off
? ? ? ? //ZTest Off
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
結(jié)果：藍(lán)在前面
分析：藍(lán)將像素寫進(jìn)深度緩存中衣式，ZTest通過了寸士，顏色緩存中存放了藍(lán)的顏色值
而白的像素深度大于藍(lán)的，既沒有成功將像素寫進(jìn)深度緩存碴卧，同時(shí)ZTest不通過弱卡，像素被舍棄，所以顯示藍(lán)
3.
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+200" }
? ? ? ? ZWrite Off
ZTest Off
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+300" }
//ZWrite Off
? ? ? ? //ZTest Off
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
結(jié)果：白在前面
分析：藍(lán)沒有將像素寫進(jìn)深度緩存中住册，ZTest通過了婶博，顏色緩存中存放了藍(lán)的顏色值
白將像素寫進(jìn)深度緩存中，ZTest通過了荧飞，顏色緩存中存放為白的顏色值
4.
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+200" }
? ? //ZWrite Off
//ZTest Off
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+300" }
//ZWrite Off
? ? ZTest Off
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
結(jié)果：白在前面
分析：藍(lán)將像素寫進(jìn)了深度緩存中
白將像素寫進(jìn)了深度緩存中凡人，ZTest通過了名党，白將顏色緩存中的藍(lán)的像素顏色值替換了。
5.
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+200" }
? ? ? ? //ZWrite Off
//ZTest Off
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+300" }
ZWrite Off
? ? ? ? ZTest Off
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
結(jié)果：白在前面
分析：藍(lán)將像素寫進(jìn)了深度緩存中
白沒能將像素寫進(jìn)了深度緩存中(ZWrite為off)挠轴，但ZTest通過了传睹，此時(shí)顏色緩存的值變?yōu)榘椎模巧疃染彺娴闹凳撬{(lán)的
6.
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+200" }
? ? ? ? //ZWrite Off
ZTest Off
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+300" }
//ZWrite Off
? ? ? ? ZTest Off
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
結(jié)果：白在前面
分析：藍(lán)將像素寫進(jìn)了深度緩存中
白將像素寫進(jìn)了深度緩存中岸晦，ZTest通過了欧啤，此時(shí)顏色緩存的值變?yōu)榘椎?/p>
7.
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+200" }
? ? ? ? ZWrite Off
//ZTest Off
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+300" }
ZWrite Off
? ? ? ? //ZTest Off
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
結(jié)果：白在前面
分析：白、藍(lán)都沒有將像素寫入深度緩存中委煤，所以深度緩存中的深度值為無窮大堂油，最后因?yàn)榘字衂Test默認(rèn)值的原因，所以顯示白
8.
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+200" }
ZWrite Off
ZTest Off
/////////////////////////////////////////藍(lán)色方塊測試區(qū)
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
Tags{ "Queue" = "Geometry+300" }
ZWrite Off
ZTest Off
/////////////////////////////////////////白色方塊測試區(qū)
結(jié)果：白在前面
