early z

Early Z : 

- Z Test(Depth Test, 깊이 판정)를 미리 해서 비싼 Pixel연산을 피하자

- 일종의 픽셀단위 Culling 기법.

Z Test :

- 깊이 판정은 픽셀의 깊이 값을 깊이 버퍼의 깊이 값과 비교해서 픽셀의 가시성을 판단한다.

- 현재 픽셀이 다른 픽셀의 뒤에 있는지를 판단하여 뒤에 있다면 픽셀을 폐기하고,

  앞에 있다면 그 픽셀을 다음 단계로 넘겨 값을 z버퍼에 기록한다.

그렇다면 기존 Z Test의 순서는?

- 간단하게 말하자면 pixel shader(fragment shader) 다음.

   자세하게 말하자면 파이프 라인 참고.

- 왜 깊이판정을 ps 이후로 했을까?

- ps 연산에 따라 depth가 변경될 수 있기 때문에 ps 앞에서 하지 않음.

Early Z를 위해서는?

- 기존 하드웨어 동작방식이 바뀌는 거기 때문에 하드웨어에서 지원해 줘야 한다.

- Coarse-grained Z Culling vs Fine-grained Z Culling

- Depth Stencil buffer를 사용

- Early Z 비활성화 (Z buffer Optimization, 10page)

  - 그래서 ps에서 depth 값을 write(갱신)한다면 비활성화 된다. 

    (ps에서는 원하는 depth을 저장해야 하니)

  - ps에서 discard 하면 비활성화 된다.

    (ps에서는 버리려는데 write 할 수 있으니)

  - alpha-test을 쓸 경우 비활성화 된다.

    (discard와 마찬가지)

- 결국 ps에서 depth는 왠만하면 건들지 마라.

Early Z의 구현은?

- 하드웨어적으로 지원하고 적용될 수 있는 상황이라면 하드웨어에서

  내부적으로 사용되며 다른 멀티패스 기술(z pass 후 color pass)과 관련이 없다.

- OpenGL 이나 D3D 어디에서도 early z 작업을 지정하지 않는다.

  이 모든 작업은 하드웨어 관련 작업이며 사용 또는 미사용 설정은 할 필요 없이 

  하드웨어에서 자동으로 처리된다.

  즉, early z 는 실행가능한 조건만 충족하면 하드웨어가 알아서 지원한다.

- Depth/ Stencil buffer 사용

- Early Z를 하드웨어가 실행하는 조건을 충족시켜 주기 위해 사용하는 Early-Z Pass

- 1st pass에서 depth rendering, 2st pass에서 depth write 비활성화 하고 rendering.

Reference Link

- early-z를 이용한 pixel shader 최적화

- everything about early-z

- 3dmp - early z

- early z visibility test (early-z)

- early z and discard

- why discard pixel take a noticeable performance hit?

- 픽셀 셰이더의 기초

- wiki, HyperZ

- Applications of Explicit Early-Z culling, pdf

- Hierarchical Z-Buffer Visiblility

- microsoft early-z

- Triple Depth Culling

- Saving the Z-Cull Optimization

- Early Fragment Tests, Hi Z, Depth, Stencil and other benchmarks

- Early Fragment Test

- You Can Never Have a Custom Z Buffer Distribution and Early Z at the Same Time

- Early-Z