对 OpenGL 中 depth 概念的一些理解

首先，OpenGL Pipeline 有这些 transform:

Model View Projection -> Clipping -> [ Perspective Divide( a part of Projection) ] -> Viewport transform

在 Clipping 阶段中，不在用户定义的 view volume 中的点会被去掉，这个 view volume 的参数即 Projection Matrix 的参数，Perspective/Orthographic Projection 中设置的 left right bottom top near far.

Perspective Divide 实际上是 Projection 计算的一部分，只是这一部分已经 fix 在 pipeline 当中。在这一步变换之后，所有的坐标点都已经变换到 NDC 空间当中了。

Viewport transform: 将 NDC 空间的点变换到定义的 window space 中。 实际上当我们调用glViewport() 函数，我们只是定义了 viewport 的 2d 的范围大小。我们没有显式的提供 depth 的大小范围。但是我们知道，当 enable depth test 后，depth buffer 会有当前绘制的 depth 信息，而且我们也可以在 fragment shader 的 gl_FragCoord.z / gl_FragDepth 中获取到深度的具体数值。那么深度数值的范围是多少呢？ glDepthRange() 提供了定义深度值的接口。如果不调用的话，默认的数值是：near 0, far 1. 在阴影的相关学习过程中会有将深度值直接绘制的尝试，那么在默认情况下，确实可以直接绘制，因为其范围正好和 shader 中的颜色的范围一致。但是这里需要注意的是，如果在 Projection 矩阵中设置了很大的前后区域，比如 near 1.0, far 1000.0 那么在上面的一系列变换之后，基本上所有的深度值都在 near 附近，也即将近0，则很难可视化，需要作额外的计算。