サーフェスが別のサーフェスと正確に重なる原因は何ですか？

あるサーフェスが別のサーフェスとオーバーラップする原因を実際には理解できません。私が作成している3Dエンジンで、私のテクニックはエッジケースで失敗しています。

私の方法は、ペイントするサーフェスを最も遠いものから最も近いものに並べ替えます。近さを判断するために、平均z値を比較しています。ただし、場合によっては、オーバーラップしているサーフェスの平均z値が、オーバーラップしているものよりも高くなることがあります。したがって、より遠い表面が近い表面の上にペイントされます-このような奇妙なレンダリングになります：

見ようとしているのは、立方体の紫色の前面のみですが、赤い側面は紫色のものの上に描かれています。紫色の表面の平均Z値は高く、したがって「遠く」にあります。だから私はこのテクニックが正しいかどうかについていくつかの疑問を持っています。

また、カメラ（原点）から表面までの距離を取得することも試みましたが、ポイントが必要でした。各サーフェスの中央を選択しましたが、すべてのサーフェスが互いに同じ大きさではないため、これが常に機能するとは限りません。

したがって、原点に向かう表面の近さの順序を決定する信頼できる方法は何ですか？

Painters Algorithmを実装しようとしているようです。ほとんどの最新の3Dハードウェアはバートが言及したもの（Z /デプスバッファー）を使用しているため、学習課題としてラスタライザーをゼロから作成しようとしていると思います。ペインターアルゴリズムがすべてのケースで機能するためには、可能性のあるシナリオ（Wikipediaページに示されているポリゴンのオーバーラップの問題など）を解決するために、レンダリング時にサーフェスを細分割する準備をする必要があります。

最も遠いものから最も近いものにレンダリングすることで、ピクセルのレンダリングにも時間を費やすことになります。ピクセルは後で他のポリゴンによって遮られる可能性があり、テクスチャと複雑なシェーダーをポリゴンに配置し始めると、貴重なサイクルが無駄になります。これが、最新のハードウェアが前面から背面へのレンダリングを好む理由であり、深度バッファーを使用して、レンダリングされるピクセルが画面上のピクセルよりも離れているかどうかを判断します（したがって破棄できます）。

最近のほとんどのアクセラレーションハードウェアでも、半透明のポリゴンを並べ替えてレンダリングする必要があります。これは、すべての不透明なポリゴンがレンダリングされた後にのみレンダリングされます。

あなたが持っているのは可視性の問題です。1つの解決策は、Zバッファーを使用することです。

平均Z値による面のソートは機能しません。平均Z値は、頂点の実際のZ値またはサーフェスピクセルさえも提供しないためです。

例（警告、ASCIIアートの先行）：

          /
         /
cam     /
-->    / 
      /
     /--       <--B
    /
    ^--A

AとBの2つの面があります。カメラから見ると、AはBの前にありますが、Bの平均Z値は小さくなっています。他のZ値を見てみましょう：

• Aの最小Z値は4
• Aの最大Z値は11
• したがって、Aの平均Z値は7.5です。
• Bの最小Z値は6
• Bの最大Z値は8
• したがって、Bの平均Z値は7です。

最小のZ値で並べ替えることもできますが、それでもうまくいかない場合があります。Z値を1つだけ使用して任意の面を正しくソートする方法はありません。

Newellのアルゴリズムhttp://en.wikipedia.org/wiki/Newell 's_algorithmでは、Z値の最小/最大範囲を並べ替えます。2つの面の範囲が重なっていない場合は、どちらが前にあるかを確実に知ることができます。もしそうなら、時にはあなたは絶対に顔を分割する必要があります。場合によっては、オクルージョンやその他の手法のためにすべての頂点をレイトレースするだけで十分です。

レンダリングについて学ぶことは良いことです。称賛。この例では、並べ替えによって修正しようとするのではなく、「ペインタアルゴリズム」ソリューションはありません。PS1では、ポリゴンが互いに隣接している場合に、ポリゴンを同じサイズに保つようにしていただけです（これは、私の知る限り）、そして裏面カリング（あなたはやっていない）

背面カリングは、スクリーンスペースの表面法線の方向をチェックしています（スクリーンスペースに変換された法線（この場合は法線のzでした）から深度要素の符号を取得するだけです）、またはの2つのベクトルの外積三角形、つまりcross（v1-v0、v2-v0））

裏面カリングを実装すると、ラスター化の量も減ります。