在渲染多边形网格对象到场景中的时候,离观察者越远的对象应该越模糊,同时离观察者越近的物体应该越清楚,这就是深度排序(depth sorting)。深度排序有两种常用的方法。
第一种方法称为画家算法(painter's algorithm)。这种方法将对象划分成不同的多边形,由后往前对这些多边形进行排序,再按照排好的顺序绘制出这些多边形。采用这种方法绘制多边形,能够确保前面的多边形总是在其后多边形之前进行绘制。
深度排序的第二种方法称为z缓冲方法(z- buffer),它是图形硬件设备使用最多的方法。这种方法依赖于像素,每个像素都有一个z值(z值是像素距离观察者的距离)。当每个像素被写入时,渲染器首先检查是否已经存在一个z值更小的像素,如果不存在,这个像素就被绘制出来;如果存在,就跳过该像素。
许多3D图形加速卡都有一个内置的z缓冲,这也是深度排序选择z缓冲方法的原因。在应用程序中使用z缓冲,最容易的方法就是在创建设备对象以及设置显示方式的时候初始化z缓冲,如下所示:
D3DPRESENT_PARAMETERS d3dpp;
ZeroMemory(&d3dpp, sizeof(d3dpp));
d3dpp.Windowed = TRUE;
d3dpp.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;
d3dpp.BackBufferFormat = d3ddm.Format;
d3dpp.EnableAutoDepthStencil = TRUE;
d3dpp.AutoDepthStencilFormat = D3DFMT_D16;
if(FAILED(g_pD3D->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, g_hWnd,
D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, &d3dpp, &g_pD3DDevice)))
return FALSE;
// Set the rendering states
g_pD3DDevice->SetRenderState(D3DRS_LIGHTING, FALSE);
g_pD3DDevice->SetRenderState(D3DRS_ZENABLE, D3DZB_TRUE);
ZeroMemory(&d3dpp, sizeof(d3dpp));
d3dpp.Windowed = TRUE;
d3dpp.SwapEffect = D3DSWAPEFFECT_DISCARD;
d3dpp.BackBufferFormat = d3ddm.Format;
d3dpp.EnableAutoDepthStencil = TRUE;
d3dpp.AutoDepthStencilFormat = D3DFMT_D16;
if(FAILED(g_pD3D->CreateDevice(D3DADAPTER_DEFAULT, D3DDEVTYPE_HAL, g_hWnd,
D3DCREATE_SOFTWARE_VERTEXPROCESSING, &d3dpp, &g_pD3DDevice)))
return FALSE;
// Set the rendering states
g_pD3DDevice->SetRenderState(D3DRS_LIGHTING, FALSE);
g_pD3DDevice->SetRenderState(D3DRS_ZENABLE, D3DZB_TRUE);
同时在绘制每帧之前应该用IDirect3DDevice9::Clear来清除z缓存。
// clear device back buffer
g_d3d_device->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER, D3DCOLOR_RGBA(0, 0, 0, 255), 1.0f, 0);
g_d3d_device->Clear(0, NULL, D3DCLEAR_TARGET | D3DCLEAR_ZBUFFER, D3DCOLOR_RGBA(0, 0, 0, 255), 1.0f, 0);
当每个像素被写入时,渲染器首先检查是否已经存在一个z值更小的像素,如果不存在,这个像素就被绘制出来;如果存在,就跳过该像素。这段话也就说明了dx中z为0.0的永远处于最前面。