我阅读了很多关于使用片段着色器获取深度的信息。
如
http://www.opengl.org/discussion_boards/ubbthreads.php?ubb=showflat&Number=234519
但我仍然不知道是否gl_FragCoord.z是线性的。
GLSL 规范说它的范围是屏幕空间中的 [0,1]，但没有提到它是否是线性的。
我认为线性至关重要，因为我将使用渲染模型来匹配来自 Kinect 的深度图。
那么如果不是线性的，如何在世界空间中线性化呢？
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但我仍然不知道 gl_FragCoord.z 是否是线性的。
是否gl_FragCoord.z线性取决于投影矩阵。虽然正交投影gl_FragCoord.z是线性的，但透视投影不是线性的。
一般来说，深度 (gl_FragCoord.z和gl_FragDepth) 计算如下（参见GLSL gl_FragCoord.z 计算和设置 gl_FragDepth）：
float ndc_depth = clip_space_pos.z / clip_space_pos.w;
float depth = (((farZ-nearZ) * ndc_depth) + nearZ + farZ) / 2.0;
投影矩阵描述了从场景的 3D 点到视口的 2D 点的映射。它从眼睛空间变换到剪辑空间，剪辑空间中的坐标通过除以剪辑坐标的w分量转换为归一化设备坐标（NDC）
正交投影
在正交投影中，眼睛空间中的坐标被线性映射到标准化的设备坐标。
正交投影矩阵：
r = right, l = left, b = bottom, t = top, n = near, f = far
2/(r-l) 0 0 0
0 2/(t-b) 0 0
0 0 -2/(f-n) 0
-(r+l)/(r-l) -(t+b)/(t-b) -(f+n)/(f-n) 1
在正交投影中，Z 分量由线性函数计算：
z_ndc = z_eye * -2/(f-n) - (f+n)/(f-n)
透视投影
在透视投影中，投影矩阵描述了从针孔相机看到的世界中的 3D 点到视口的 2D 点的映射。
相机平截头体（截断的金字塔）中的眼睛空间坐标映射到立方体（标准化设备坐标）。
透视投影矩阵：
r = right, l = left, b = bottom, t = top, n = near, f = far
2*n/(r-l) 0 0 0
0 2*n/(t-b) 0 0
(r+l)/(r-l) (t+b)/(t-b) -(f+n)/(f-n) -1
0 0 -2*f*n/(f-n) 0
在透视投影中，Z 分量由有理函数计算：
z_ndc = ( -z_eye * (f+n)/(f-n) - 2*f*n/(f-n) ) / -z_eye
深度缓冲区
由于标准化设备坐标在 (-1,-1,-1) 到 (1,1,1) 范围内，Z 坐标必须映射到深度缓冲区范围 [0,1]：
depth = (z_ndc + 1) / 2
那么如果不是线性的，如何在世界空间中线性化呢？
要将深度缓冲区的深度转换为原始 Z 坐标，必须知道投影（正交或透视）以及近平面和远平面。
正交投影
n = near, f = far
z_eye = depth * (f-n) + n;
透视投影
n = near, f = far
z_ndc = 2.0 * depth - 1.0;
z_eye = 2.0 * n * f / (f + n - z_ndc * (f - n));
如果透视投影矩阵已知，则可以按如下方式完成：
A = prj_mat[2][2]
B = prj_mat[3][2]
z_eye = B / (A + z_ndc)
另见答案
于 2017-08-16T09:52:31.067 回答
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假设一个通常的透视投影矩阵，一旦执行透视除法（由gl_Position.w）步骤，深度就会失去其线性，因此gl_FragCoord.z不是线性的。有关更详细的解释，请阅读@Dreamer 的回答。
要恢复到线性，您应该执行 2 个步骤：
1) 将变量转换为gl_FragCoord.z[-1, 1] 范围内的标准化设备坐标
z = gl_FragCoord.z * 2.0 - 1.0
2）应用投影矩阵（IP）的逆。（您可以对 x 和 y 使用任意值），并对最后一个分量进行归一化。
unprojected = IP * vec4(0, 0, z, 1.0)
unprojected /= unprojected.w
您将获得一个在 znear 和 zfar 之间具有线性 z 的视点空间（或相机空间，你可以命名它）。
于 2013-05-16T21:06:50.340 回答
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是否gl_FragCoord.z是线性的取决于您的转换矩阵。gl_FragCoord.z通过计算gl_Position.z / gl_Position.w三角形的所有顶点然后在该三角形的所有片段上插值结果来确定。
gl_FragCoord.z当您的变换矩阵分配一个常数值时是线性的（这gl_Position.w通常发生在正交gl_Position.w投影矩阵中），并且当取决于输入向量的x、y或坐标时是非线性z的（这发生在透视投影矩阵中）。
于 2015-12-15T21:24:05.267 回答
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由您决定是否需要线性 Z，一切都取决于您的投影矩阵。你可以读到这个：
http://www.songho.ca/opengl/gl_projectionmatrix.html
这很好地解释了投影矩阵的工作原理。使用非线性 Z 可能会更好，以便在前景中获得更好的精度，在背景中获得更少的精度，在远处时深度伪影不太明显......
于 2011-10-15T13:20:23.163 回答