如何操纵深度值以在体绘制中对其进行校正？

Question

我有一个 2 级体积渲染器，我正在使用来自 DVR 的方法来渲染体积，但是深度缓冲区不适合该体积，因为我使用了来自盒子的光线投射。

其实我有一个盒子，我应该根据体积数据计算出正确的深度值。

我在顶点着色器中有这个：

out float DEPTH ;
...
DEPTH = gl_Position.z / gl_Position.w;

在片段中：

gl_FragDepth = (1.0 - 0.0) * 0.5 * DEPTH + (1.0 + 0.0) * 0.5;

而且它们适合盒子，我的主要问题是如何向 DEPTH 添加一点以获得正确的深度值？

我也用过(distanceToAdd/100 + DEPTH)，但是错了
有什么想法吗？

Answer 1

经过一些澄清后，主要问题似乎是如何组合实体网格和体积，以便在相交时，体积仅渲染到实体对象的表面

要回答这个问题，我们需要分两次渲染场景

我会在后面的章节中详细说明

通常，您会为光线行进算法计算两个点：光线与立方体的近交点和远交点。这可以通过将射线 x = o + t*d 转换为立方体 space 并为 t 取最小值 t_min 和最大值 t_max 来实现。如果你想让固体物体与你的体积相交，你需要确保这些点调整正确。

近点通常不需要调整，因为如果立方体的正面在实体物体表面的后面，像素将不会被渲染。
需要根据当前像素的深度值调整远点：
- 计算对象表面在当前像素处的世界 space 坐标 (by applying the inverse projection and view transform)
- 通过应用立方体的逆世界变换计算对象表面的立方体 space 坐标 p。
- 计算t_surf使得p = o + t_surf * d，即计算光线到达固体表面的距离
- 取 t_max 和 t_surf 之间的最小值，并将其作为距射线原点的新最大距离 t_max。这样，您将忽略位于固体表面后面的体积的所有部分。

通过当前的修改，体积在实体表面被正确剔除，但我们仍然只能看到黑色背景，而不是实体表面的颜色。

要解决这个问题，只需坚持从后到前的构图并将初始值设置为表面的颜色（而不是像正常情况下那样只保留黑色案件）。这样，如果体积在某个点是完全透明的，您会看到固体表面，如果它有点不透明，它就会与表面前面的体积混合。

How to manipulate depth value to correct it in volume rendering?