Shader Depth Offset [Polygon Offset]

Offset Factor, Units


factor

Specifies a scale factor that is used to create a variable depth offset for each polygon. The initial value is 0.

units

Is multiplied by an implementation-specific value to create a constant depth offset. The initial value is 0.

When GL_POLYGON_OFFSET_FILL, GL_POLYGON_OFFSET_LINE, or GL_POLYGON_OFFSET_POINT is enabled, each fragment's depth value will be offset after it is interpolated from the depth values of the appropriate vertices. The value of the offset is factor×DZ+r×unitsfactor×DZ+r×units, where DZDZ is a measurement of the change in depth relative to the screen area of the polygon, and rr is the smallest value that is guaranteed to produce a resolvable offset for a given implementation. The offset is added before the depth test is performed and before the value is written into the depth buffer.

如果英文不太好理解，请参考：

每一个Fragment的深度值都会增加如下所示的偏移量：

offset = (m * factor) + (r * units)

m是多边形的深度的斜率（在光栅化阶段计算得出）中的最大值。这句话难以理解，你只需知道，一个多边形越是与近裁剪面（near clipping plan）平行，m就越接近0。

r是能产生在窗口坐标系的深度值中可分辨的差异的最小值，r是由具体实现OpenGL的平台指定的一个常量。

一个大于0的offset 会把模型推到离你（摄像机）更远一点的位置，相应地，一个小于0的offset 会把模型拉近。

注：因为深度缓存的值是非线性的，所以使用Offset的话，当相机比较近的时候，相对深度偏移（深度偏移相对于物体本身的深度值）会比较小，相机比较远时，相对深度偏移会比较大（如覆盖在本来不应该覆盖的物体上面）.所以如果我们是需要设置Offset的值比较大的时候，建议直接设置相机空间或者Clip空间的Z值（线性），保证Z值的偏移总是符合预期。

深度缓存计算参考：

1. a= zFar/( zFar- zNear)
2. b= zFar* zNear/( zNear- zFar)
3. z= distancefrom the eye to theobject
4. z_buffer_value= a+ b/ z

参考：

https://docs.unity3d.com/Manual/SL-CullAndDepth.html

https://www.opengl.org/archives/resources/faq/technical/polygonoffset.htm

https://www.opengl.org/sdk/docs/man/html/glPolygonOffset.xhtml

http://www.cnblogs.com/bitzhuwei/p/polygon-offset-for-stitching-andz-fighting.html