OpenGL投影裁剪

Posted 2023-02-16

【中文标题】OpenGL投影裁剪

【英文标题】：OpenGL projection clipping

【发布时间】：2012-08-13 20:33:43

【问题描述】：

例如，如果我们有正射投影：

left = -aspect, right = aspect, top = 1.0, bottom = -1.0, far = 1.0, near = -1.0

并且将在-2.0处绘制三角形，它将被近剪裁平面切割。它真的会节省一些宝贵的渲染时间吗？

剔除决定我们是否需要绘制某些东西，如果超出我们的视野则丢弃（由程序员在顶点着色器/主程序中编写）。裁剪 == 廉价的自动剔除？

也只是在廉价剔除的主题 - 将是

if(dist(cam.pos, sprite.pos) < MAX_RENDER_DIST)
draw_sprite(sprite);

只够简单的 2d 游戏吗？

【参考方案1】：

对于 x、y 和 z，默认 OpenGL 裁剪空间为 -1 到 +1。

精灵距离的条件测试将起作用。这有点不需要，因为远剪裁平面几乎可以做同样的事情。通常它已经足够好了。在某些情况下需要进行测试。剪切平面内拐角处的对象可能会随着相机转动而超出远剪切平面。原因是相机到角点的距离比相机到远剪裁平面的垂直距离长。如果您有 2D 游戏并且不允许更改摄像机视角，这不是问题。

如果您有一个简单的 2D 游戏，您很有可能不需要担心图形优化。如果您在剪裁平面之外绘制精灵，您可以节省时间。但是你节省多少时间取决于。如果大量精灵在外面，您可以节省大量时间。但是，您可能应该考虑使用什么算法，而不是绘制无论如何都不会显示的东西。如果只有一小部分精灵在外面，那么节省的时间将可以忽略不计。

【参考方案2】：

GPU 中的裁剪问题在于它发生在 pipeline 中相对较晚，就在光栅化之前，所以很多计算可能已经白费了。

在 CPU 上执行可以避免这些计算的发生，而且非常重要的是，可以减少实际绘制命令的数量（这也可能是一个瓶颈）。

但是，您确实希望在 CPU 中快速执行此操作，通常您会使用 octree 或类似名称来表示数据，这样您就可以一次丢弃整个子树。如果您必须单独检查每个多边形甚至对象，这可能会变得很昂贵。

因此，总而言之：有用性取决于您的瓶颈所在（cpu、顶点着色器、传输速率……）。