[!error] Z-Fighting（深度冲突）是指两个深度非常接近物体，在渲染时争夺同一个屏幕像素的深度测试结果。比如两个几乎重叠的表面

发生 深度冲突 会有什么现象？

• ⚪️有以下现象，可能发生了深度冲突：

  • 条纹、斑块、摩尔纹；
  • 两个材质交替出现；
  • 摄像机移动时图案变化；
  • 画面闪烁或抖动；
  • 局部区域像“穿插”在一起。

• 👁️ 深度冲突常见于：

  • 两个重叠平面；
  • 地面上贴了一层几乎共面的贴花；
  • 两个模型表面重合；
  • 阴影接收面和深度投影存在误差。

为什么会产生 深度冲突 ？

• 在渲染管线 的 光栅化阶段 里 会为每个片元计算深度，然后进行深度测试。如图⬇️

flowchart LR
	subgraph A[光栅化阶段会做的事]
	direction LR
		A1[计算片元深度]
		B[与深度缓冲比较]
		C[决定片元是否绘制]
		D[更新颜色和深度缓冲]
	end
	A1-->B-->C-->D

• 由于 深度缓冲不是无限精确 的，通常只有 16位 、24位、或32位精度。如果两个表面太近，他们就可能被量化成非常接近的深度值。

平面 A：0.500000
平面 B：0.500001

• 经过深度缓冲量化后，这上面两个值可能变成同一个值
• 在光栅化的时候，由于这个浮点误差、插值误差、和像素误算，有些片元被判断的近一些，有些远。表现出虽然是一个片面，但是屏幕片元判断不一样的情况

[!warning] 相机近裁平面 和远裁平面 对深度冲突 的影响

• 深度精度 在近裁面附近比较高：所以相机离的近，会减小误差，Z-Fighting 现象就会减弱。反之里相机越远，深度缓冲就干架干得厉害。
  • 相机的近裁平面（near）和远裁平面（far）他们之间的范围相差越大越会发生深度冲突

深度冲突 怎么避免 ？

1. 让几何体或平面 不要离的这么近！

   • 实际距离取决于场景尺度、相机距离和深度缓冲精度。

2. 相机的 远近剪裁范围不要相差太大

3. 使用开启深度偏移

   • 对于无法改变几何位置的情况，例如贴花、道路标线、UI 覆盖层、阴影等，可以使用以下参数：
     • Constant Bias：可以解决基本的深度重合；
     • Slope-Scaled Bias：解决倾斜表面上的深度变化；
     • clamp：防止偏移太大导致悬浮或穿模。
     • Polygon Offset；
     • Depth Bias；
     • Depth Bias Clamp。
       开启深度偏移后最终深度会产生变化。

最终深度 = 原始深度 + 固定偏移 + 斜率相关偏移

[!note] cocos 对应的深度偏移参数

• |参数|别名|作用|为什么需要它|
  |—|—|—|—|
  |depthBias|Constant Bias / Units Factor|施加一个固定的深度偏移量|解决平面平行于屏幕时的 Z-Fighting（此时斜率=0，只有常量项生效）|
  |depthBiasSlope|Slope-Scaled Bias / Factor|根据多边形相对于视线的倾斜程度动态调整偏移|解决大角度斜面的 Z-Fighting。斜面在深度缓冲中的精度更差，需要更大的偏移；正面朝向相机的面精度高，偏移应小甚至为0|
  |depthBiasClamp|Clamp|限制偏移量的最大值和最小值|防止极端斜率导致偏移过大，使物体"悬浮"或穿模到不该穿的地方|

[!tip] 各个渲染 api 底层机制参考

• |图形 API / 管线|常见机制|
  |—|—|
  |OpenGL|glPolygonOffset(factor, units)|
  |Direct3D|DepthBias、SlopeScaledDepthBias、DepthBiasClamp|
  |Vulkan|depthBiasConstantFactor、depthBiasSlopeFactor、depthBiasClamp|
  |Cocos 等引擎|通常封装为 Depth Bias、Polygon Offset、Shadow Bias 或材质参数|