Z缓冲区算法

它也被称为深度缓冲区算法。 深度缓冲区算法是最简单的图像空间算法。 对于显示屏幕上的每个像素，我们记录位于最靠近观察者的像素内的对象的深度。 除了深度，我们还记录应该显示的强度以显示对象。 深度缓冲区是帧缓冲区的扩展。 深度缓冲区算法需要2个数组，强度和深度，每个数组都由像素坐标（x，y）索引。

算法

对于屏幕上的所有像素，将深度[x，y]设置为1.0，并将强度[x，y]设置为背景值。

对于场景中的每个多边形，找到当投影到屏幕上时位于多边形边界内的所有像素（x，y）。 对于这些像素中的每一个

(a)计算多边形在(x, y)处的深度z

(b)如果z < depth [x，y]，则此多边形比已为该像素记录的其他多边形更靠近观察者。 在这种情况下，将深度[x，y]设置为z，并将强度[x，y]设置为与多边形的阴影相对应的值。 如果相反z > depth [x，y]，则已在（x，y）处记录的多边形比这个新多边形更靠近观察者，因此不采取任何措施。

3. 处理完所有多边形后，强度数组将包含解决方案。

4. 深度缓冲区算法说明了所有隐藏表面算法的几个共同特征。

5. 首先，它需要场景多边形中所有不透明表面的表示形式。

6. 这些多边形可以是场景模型中记录的多面体的面，也可以简单地表示场景中的薄不透明“薄片”。

7. 该算法的第二个重要特征是它使用屏幕坐标系。 在步骤1之前，使用矩阵乘法将场景中的所有多边形转换为屏幕坐标系。

深度缓冲区的局限性

1. 由于深度和强度数组的巨大尺寸，深度缓冲区算法并不总是实用的。
2. 生成具有500 x 500像素的栅格的图像需要每个数组2,50,000个存储位置。
3. 即使帧缓冲区可以为强度数组提供内存，深度数组仍然很大。
4. 为了减少所需的存储量，可以将图像分成许多较小的图像，然后依次将深度缓冲区算法应用于每个图像。
5. 例如，原始的500 x 500加速器可以分为100个栅格，每个栅格为50 x 50像素。
6. 处理每个小栅格只需要2500个元素的数组，但是执行时间会增加，因为每个多边形都会被处理多次。
7. 屏幕的细分并不总是增加执行时间，而是可以帮助减少生成图像所需的工作。 这种减少是由于屏幕的小区域之间的连贯性引起的。