深度测试是一种用来判断在场景中的物体之间的前后遮挡关系，以此决定哪些片段能够显示在屏幕上的技术。
深度测试的实现一般是用一个跟viewport拥有相同宽度高度的z-buffer来存储当前最浅深度，在片段着色器运行之后，根据是否通过深度测试来决定是否将片段颜色信息写入。如果通过将该片段颜色值写入colorbuffer,深度值用来更新z-buffer。
精度问题：
在opengl gl_FragCoord中查到的值实际上是NDC空间的值映射到0-1.0之间。并且这个0-1的值并不是线性的，这是因为经过projection矩阵 + 透视除法将点从view空间转换到裁剪空间到NDC（标准设备坐标系）在这个映射过程中，z-buffer存入的值是非线性的，在靠近近平面的部分精度很高，但稍远一点就精度很低，导致z-fighting。这是透视投影导致的，但是这个深度值也可以进行还原。（或者说为什么不把标准设备坐标里的w传进来？）
防止深度冲突的方法：
1.远平面近平面尽可能距离别太远，这样远处的会深度冲突
2.尽可能将远平面设置远一点
3.把两个物体留一点空隙
4.更高精度深度缓冲32位
回答什么是深度测试：
- 首先回答为什么要做深度测试（物体遮挡关系）
- 回答深度测试的实现方式（z-buffer）
- 深度测试在opengl里面的问题，比如精度问题（原因以及体现在可视化里的状况及避免方法）
为什么要让深度测试在着色之后？
个人理解，如果放在着色之前，那么他连alphatest都做不了，因为假设透明物体在更近的位置，那么首先进行深度测试，通过之后更新深度缓存，开始着色，中间发现要进行丢弃，但是深度缓存已经更新了，比之前的物体更近的就无法通过深度测试了。当然你也可以说那我从远到近依次渲染不就好了，问题是那你都从远到近渲染了，要深度缓存干什么？
如果是early z 延迟渲染等方法，先对所有物体做一遍深度测试，那这就只能渲染出最外面的一层壳，透明物体是做不了的。除非也先渲染透明物体再渲染不透明物体。
以下部分因为是从笔记里誊抄出来的，已经忘记是从哪里摘抄的了，如果涉及侵权请联系我删除。
透明物体渲染
概述
一般来说，我们使用Alpha Test（透明度测试）或者Alpha Blend（透明度混合）来实现透明效果，其中Alpha Blend（之后简称）Blend可以实现真正的半透明效果。
无论哪种实现方式，我们都需要关闭透明物体的深度写入（禁止ZWrite）。
为什么要关闭透明物体的深度写入？（见下面）
设想一种情况，假设半透明物体A在不透明物体B的前面。
如果开启了深度写入，那么由于A在B的前面，ZBuffer中存储的肯定是A的Z值，那么B就无法通过ZTest，导致A的颜色会覆盖掉B的颜色。这样最终呈现的效果就是半透明物体A挡住了不透明物体B，这显然不是我们需要的结果。
所以，我们必须关闭透明物体的深度写入，不过这样做实际上破坏了深度缓冲的工作机制，这带来了很大的副作用，为了让深度缓冲机制正常工作，我们就必须严格的控制物体的渲染顺序。
半透明物体和不透明物体的渲染顺序
假设半透明物体A和不透明物体B，A仍然在B的前面。
- 先渲染半透明物体A再渲染不透明物体B ：
(1) 渲染A，ZBuffer为空，通过ZTest，由于关闭了透明物体的ZWrite，所以A的Z值不会写入ZBuffer
(2) 渲染B，实际上此时ZBuffer还是初始值，B通过ZTest之后直接写入ZWrite，导致B的颜色覆盖掉A。
- 先渲染不透明物体B再渲染透明物体A
(1) 渲染B，ZBuffer为空，通过ZTest，B的Z值写入ZBuffer。
(2) 渲染A，由于A是在B的前面，所以A会通过ZTest（但不写入ZWrite），之后根据设置好的Blend公式做出混合操作，实现半透明效果。
结论是，如果半透明物体和不透明物体共存，那么首先开启ZWrire，渲染不透明物体。再关闭ZWrite，渲染半透明物体。
半透明物体和半透明物体的渲染顺序
假设半透明物体A和半透明物体B， A在B的前面。
- 先渲染A再渲染B ：
(1) 渲染A，ZBuffer为空，通过ZTest，将A写入Framebuffer（颜色缓冲不是ZBuffer）
(2) 渲染B，ZBuffer仍然为空，通过ZTest，将B和A颜色混合。如果使用SrcAlpha和OneMinusSrcAlpha这样的公式，会让B的颜色重于A，造成了B在A前面的视觉效果。
- 先渲染B再渲染A ：
(1) 渲染B，ZBuffer为空，通过ZTest，将B写入Framebuffer（颜色缓冲不是ZBuffer）
(2) 渲染A，ZBuffer仍然为空，通过ZTest，将B和A颜色混合。如果使用SrcAlpha和OneMinusSrcAlpha这样的公式，会让A的颜色重于B，A在B前面的视觉效果，正是我们要的效果。
结论是，多个透明物体，要按照由远到近的顺序渲染。
PS :Blend公式
DstColor(new)=SrcAlpha∗SrcColor+(1−SrcAlpha)∗DstColor(old)
其中DstColor是颜色缓冲中的颜色值，SrcColor是(纹理采样+光照计算)后的的颜色，SrcAlpha是纹理采样的alpha通道。
开启ZWrite的透明效果
关闭ZWrite并依靠排序的方法来搞定渲染顺序，有时候也会出错（因为某个model很可能是多个不在一个平面上的不规则模型），这里有一种开启ZWrite的渲染方法。
核心思想就是渲染两次：
第一遍渲染开启ZWrite但是不把颜色写入到Framebuffer中，得到一个正确结果的ZBuffer
第二遍渲染就像正常的Blend过程，关闭ZWrite直接混合，由于深度信息已经正确，所以无需排序。
这样的方法是比较消耗性能的，之前的Blend效果就比较可以，一般不使用这种方式。
PS ： 这种方法仅适用于渲染半透明物体，对不透明物体不需要这么做。
双向透明渲染
核心思想也是渲染两次：
第一次渲染，CullFront，渲染背面，剔除前面，当然这个过程是关闭ZWrite的，就像常规的Blend操作。
第二次渲染，CullBack，渲染前面，剔除背面，当然这个过程是关闭ZWrite的，就像常规的Blend操作。
这两次渲染隐含了半透明物体共存时，渲染顺序必须是由远到近的顺序渲染。
为啥要关闭z write？
最近复习透明物体的渲染方式，让我又浮现出了曾经的疑惑：为什么透明物体渲染要关闭深度写入？于是查了很多资料，却也没有把这个问题说的特别明白，而且很多情况下分别对比深度开和关的渲染结果，二者也没有任何显示上的差异，最后借用《Unity Shader入门精要》里面的一个例子摆弄了一下，终于把这个问题想明白了。
大部分的渲染引擎对透明物体的处理方式过程为：首先渲染所有的不透明物体，其次对所有的透明物体由远到近后排序后开启混合进行渲染（在此过程中关闭深度写入）。
我一开始的想法是这样的，既然不透明物体都经过由远到近排序了，那么即使深度写入是开启的，所有透明物渲染时也是可以通过深度测试的，实际上，对于简单场景模型来说深度写入关与否确实是没有区别。
而问题在渲染单个复杂模型的情况下就暴露出来了，一般情况下我们无法对单个模型进行像素级别的渲染排序，（到光栅化这一步，画bounding box， 光栅化，着色，并不是排好序的，比如这里左下角先渲染）以下面的这个透明环状物体为例，最左侧部分的网格最先渲染，在开启深度写入的情形下，后面部分的网格就无法通过深度测试，结果被GPU剔除了。再对比一下第二张图，关闭深度写入的情形，所有的片元都会参与到混合渲染的过程中，虽然渲染结果并非完全正确，但是对比之下也是相对正确。（ps：想要获得理想的透明效果不是一件简单的事情，暂时不在本文讨论范围之内）
