在OpenGL中同时绘制网格表面与多边形边缘时如何避免z-fighting

参考如下图所示：

要在OpenGL中实现该效果（网格面与边缘重合绘制无z-fighting、边缘未被非相邻面遮挡时始终可见），最常用的方案是使用多边形偏移（Polygon Offset），具体操作步骤如下：

• 第一步 绘制网格面片：保持默认填充绘制模式，正常绘制所有网格面即可，这一步不需要开启特殊偏移设置。
• 第二步 绘制网格边缘：
  1. 先开启线框模式的多边形偏移：glEnable(GL_POLYGON_OFFSET_LINE)
  2. 设置偏移参数：glPolygonOffset(-1.0f, -1.0f)，负参数会让线的深度值比相同坐标的面更小、更靠近相机，避免深度冲突
  3. 切换多边形绘制模式为线框：glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE)
  4. 调整线的颜色、宽度等参数后，用相同的网格顶点数据再绘制一次
• 第三步 恢复渲染状态：绘制完成后关闭多边形偏移glDisable(GL_POLYGON_OFFSET_LINE)，并将绘制模式切回填充glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_FILL)，避免影响后续渲染流程。

如果需要更精细的深度控制，也可以选择另外两种实现方案：

1. 着色器手动偏移：绘制线框时在顶点着色器中对裁剪空间的Z值做小幅调整，例如添加gl_Position.z -= 0.0001;逻辑，让线整体更靠近相机。
2. 模板缓冲方案：绘制面片时在模板缓冲中标记所有被面覆盖的像素，绘制线框时仅对模板缓冲标记过的像素做深度测试和绘制，也能避免重合位置的z-fighting问题。

调整偏移量时可以根据场景的深度范围做适配，避免偏移过大导致边缘看起来悬浮在网格表面，也避免偏移过小无法完全消除z-fighting。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者HelloGoodbye