如何在体积渲染中操作深度值以对其进行更正?

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

本文关键字：深度 操作      更新时间：2023-10-16

我有一个 2 阶段体积渲染器，我使用 from DVR 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 from box 进行光线投射。

实际上我有一个盒子，我应该根据体积数据计算正确的深度值。

我在顶点着色器中有这个：

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

并在片段中：

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

它们适合盒子，我的主要问题是我如何在 DEPTH 中添加一点以制作正确的深度值？

我也用了从(distanceToAdd/100 + DEPTH)，但是错了。
知道吗？

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

为了回答这个问题，我们需要分两次渲染场景。

将所有
  1. 实体对象渲染到具有附加深度缓冲区的帧缓冲区对象 (FBO( 中
  2. 使用修改的步骤计数和初始颜色渲染所有体积。

我将在以下部分中解释详细信息

修改的步骤计数

通常，您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转换为立方体空间并为t取最小t_min和最大值t_max来实现。如果希望实体对象与体积相交，则需要确保正确调整这些点。

  • 通常不必调整近点，因为如果立方体的正面位于实体对象的表面后面，则不会渲染像素。
  • 远点需要根据当前像素的深度值进行调整：
    • 计算对象表面在当前像素处的世界空间坐标(通过应用反向投影和视图变换(
    • 通过应用立方体的逆世界变换，计算对象表面p立方体空间坐标。
    • 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到t_surf之间的最小值，并将其作为距射线原点t_max的新最大距离。这样，您可以忽略位于实体表面后面的体积的所有部分。

修改后的初始颜色

通过当前的修改，体积在固体表面上被正确剔除，但我们仍然只能看到黑色背景，而不是固体表面的颜色闪耀。

要解决此问题，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将其保留为黑色(。这样，如果体积在某个点是完全透明的，你会看到固体表面，如果它有点不透明，它就会与表面前面的体积混合。

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