OpenGL 图形中放大/缩小范围较大的渲染精度问题-解网

问：

我有一个简单的基于相机的“现代”OpenGL 3D 图形显示器，用于渲染由指定点、线和曲线（例如立方体、圆柱体等）的集合构建的相对简单的对象。绘制了三条不同颜色的固定长度线，它们在世界空间的中心相互相交，以直观地表示 XYZ 笛卡尔轴。用户可以通过鼠标控制，在视图周围平移，旋转视图并放大/缩小（通过鼠标滚轮移动）。

如果我尝试将轴的原点进行大量放大，使其能够直观地分离一些非常接近原点的渲染点（例如，相距 0.000001 个长度单位），则会出现渲染精度问题：

（1）三条轴线开始无法在同一点（原点）相互相交。其中两条轴相交，第三条轴线分别与这两条线相交，距离原点一小段距离。第三轴的分离量随观察旋转而略有变化。

和

（2）例如，打算正好位于其中一个轴上的点不再这样渲染，而是看起来略微偏离轴线（同样，点与轴的分离量会随着视图旋转而略有变化）。

为了提高精度，我从使用默认的“GLfloat”更改为“GLdouble”，并将所有与模型几何相关的代码（例如指定顶点位置、距离等）修改为双精度（即使用“dvec3”而不是默认的“vec3”等）。但这没有区别。[注意：继续使用 GLfloat 而不是 GLdouble 的唯一项目是为渲染的点或线的颜色指定 RGB 值]

如何通过极端放大到非常小的比例来保持渲染的准确性？

OpenGL 图形 3D 浮动精度 CAD

当它们投影到放大的视口上时（假设在 S 比例下），它们的浮点坐标会变得非常大（在 S 量级）。然后，光栅器在将它们渲染到屏幕上时需要将它们剪裁到屏幕上，其中视口中的坐标相对较小（<1）。这导致了精度的损失：因为线的端点不精确（舍入误差为 ε·S），视口中的插值结果将同样不精确（即高达 ε·S 关闭理论值）。

如果光栅器在内部使用 32 位浮点数，我预计栅格化器的精度约为 ε = 2⁻²³ ≈ 0.0000001，这与您开始观察效果的比例一致。请注意，它不受属性精度的影响，而是光栅器内部的，并且可以很好地在电路中硬连线。

解决方案实际上相当简单。您需要做的就是拆分您的行，以便它们显式地通过原点。即将其呈现为两个段：（-1,0,0）到（0,0,0）和（0,0,0）到（1,0,0）。这样，原点将被投影到其确切位置，并且视口外端点的舍入误差对绘制线的其余部分的影响很小。

非常感谢您提供详细的意见和建议。X、Y 和 Z 轴线中的每条线实际上都被渲染为单线，横跨显示器的大部分区域。现在，我已将每条轴线分成两条线，每条线都从原点开始。我现在可以将原点放大到施加的限制，并且轴呈现完美连接，并且点也呈现在 x 轴上，因为它们应该出现。

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没有办法（据我所知）直接将 64 位 s 传递给插值器，因为 Vertex 正在截断到 32 位 s（或更少）。doublegl_Positionfloat

仍然有一些方法可以提高精度：

根据量级将值分隔为更多浮点数

如果您知道里面的范围，则可以执行此操作，请参阅：
- 如何获得无限小的数字（对于分形）
用 3 个浮子模拟传球双打

因此，您将双精度尾数（1+52 位）除以二分，并将其存储在 CPU 端的 3 个浮点数（1+23 位）中，并将其传递给顶点着色器：
```
double x;       //    64 bit input
float x0,x1,x2; // 3x 32 bit output
x0=float(x); x-=x0;
x1=float(x); x-=x1;
x2=float(x);
```
然后在 Fragment 端，你重建回来：
```
double x;       //    64 bit output
float x0,x1,x2; // 3x 32 bit input
x =x0;
x+=x1;
x+=x2;
```
使用相对坐标

因此，您知道您的视图以某个点 P0 为中心，因此您只需在应用缩放（或渲染）之前从所有坐标（和相机位置）中减去该值即可。这将大大爱上所需的尾数钻头并克服精度问题（在一定程度上）

例如，这对我解决了这个高变焦问题有所帮助：
- 射线和椭球体相交精度提高
此外，这种方式不需要着色器（以防您坚持使用旧的 GL）

请注意，#1，#2 和使用内置几何渲染从未真正帮助过我（可能是着色器编译器在我早已过时的 gfx 卡上所做的），在这种情况下，您需要完全绕过原始光栅器并自行渲染它们，如下所示：

是否可以从三次贝塞尔曲线方程中表示“t”变量？

因此，渲染基元和内部着色器的 BBOX QUAD 使用 SDF 指向外部。简单的基元，如直线、三角形等，可以用简单的方程式来决定，然而，上面的链接并非如此（这就是为什么它如此复杂）。discard;O(1)

上一个：Makefile：由于缺少分隔符错误，无法编译和链接

下一个：大数python的乘法

OpenGL 图形中放大/缩小范围较大的渲染精度问题

Rendering Accuracy Problem with Large Zoom in/Out Range in OpenGL Graphics

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