Z-Clipping / Depth-Clipping in a Javascript 3D Engine

I have created a Javascript 3D model viewer where you can load a wavefront .obj model using a python program that I used and display it in your web browser.

I have a problem with z-clipping where if the camera gets too close to a polygon it disappears due to the no vertices/polygons behind the camera rule, how can I clip it?

Here is a very crude build of the project, ported to replit: replit/js-3d-2

Here is some of the code that is in the project that has to be corrected in order for this to work (again, I have just began my web-dev programming):

function findIntercept(x1, y1, x2, y2, line) {
  return y1 + ((y2 - y1) / (x2 - x1)) * (line - x1);
}

function clipMinusPolygon(polygon, line) {
  let clippedPolygon = [];
  for (let i = 0; i < polygon.length; i += 2) {
    let x1 = polygon[i];
    let y1 = polygon[i + 1];
    let x2 = polygon[(i + 2) % polygon.length];
    let y2 = polygon[(i + 3) % polygon.length];

    if (x1 > line && x2 > line) {
      clippedPolygon.push(x1, y1);
    } else if (x1 <= line && x2 <= line) {
      // Skip the entire edge
    } else {
      let interceptY = findIntercept(x1, y1, x2, y2, line);
      if (x1 > line) {
        clippedPolygon.push(x1, y1);
        clippedPolygon.push(line, interceptY);
      } else {
        clippedPolygon.push(line, interceptY);
        clippedPolygon.push(x2, y2);
      }
    }
  }
  return clippedPolygon;
}

function clipPositivePolygon(polygon, line) {
  let clippedPolygon = [];
  for (let i = 0; i < polygon.length; i += 2) {
    let x1 = polygon[i];
    let y1 = polygon[i + 1];
    let x2 = polygon[(i + 2) % polygon.length];
    let y2 = polygon[(i + 3) % polygon.length];

    if (x1 < line && x2 < line) {
      clippedPolygon.push(x1, y1);
    } else if (x1 >= line && x2 >= line) {
      // Skip the entire edge
    } else {
      let interceptY = findIntercept(x1, y1, x2, y2, line);
      if (x1 < line) {
        clippedPolygon.push(x1, y1);
        clippedPolygon.push(line, interceptY);
      } else {
        clippedPolygon.push(line, interceptY);
        clippedPolygon.push(x2, y2);
      }
    }
  }
  return clippedPolygon;
}

function sortAndDraw() {
  polygonDistance.sort(function(a, b) {return a - b;});
  polygonDistance.reverse();

  for (let i = 0; i < polygonDistance.length; i++) {
    const key = polygonDistance[i];
    let polygon = 0;

    for (polygon = 0; polygon < polygonDistance.length; polygon++) {
      if (allCoordinates[polygon][0] === key) {
        break;
      }
    }

    if (polygon < polygonDistance.length) {
      ctx.beginPath();

      let clippedPolygon = clipMinusPolygon(allCoordinates[polygon].slice(1,allCoordinates[polygon].length-1), 10);

      clippedPolygon = clipPositivePolygon(clippedPolygon, canvas.width-10);

      for (let j = 0; j < clippedPolygon.length; j += 2) {
        ctx.lineTo(clippedPolygon[j], clippedPolygon[j+1]);
      }
      ctx.fillStyle = changeColor(allCoordinates[polygon][allCoordinates[polygon].length - 1], polygonDistance[i]/3);
      ctx.fill();
      ctx.lineWidth = 1;
      ctx.strokeStyle = changeColor(allCoordinates[polygon][allCoordinates[polygon].length - 1], polygonDistance[i]/3);
      ctx.stroke();
    }
  }

}

If you know, please assist me! Thanks, xela.

Failed attempts:

  • I tried to do the same clipping that I did to the x axis but replace them with z
  • Following youtube/3d-graphics-javidx9, its helpfull but it’s C++ so it doesn’t exactly fit my needs.
  • I tried following some wikipedia articles and websites.

New contributor

xela is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

  1. Define the near and far clipping planes:
const nearPlane = 1; // Near clipping plane distance
const farPlane = 1000; // Far clipping plane distance
  1. Clip polygons against the z-plane:
function findInterceptZ(x1, y1, z1, x2, y2, z2, zPlane) {
  const t = (zPlane - z1) / (z2 - z1);
  return { x: x1 + t * (x2 - x1), y: y1 + t * (y2 - y1), z: zPlane };
}

function clipPolygon(polygon, zPlane, keepNear) {
  let clippedPolygon = [];
  const len = polygon.length;
  for (let i = 0; i < len; i += 3) {
    let x1 = polygon[i];
    let y1 = polygon[i + 1];
    let z1 = polygon[i + 2];
    let x2 = polygon[(i + 3) % len];
    let y2 = polygon[(i + 4) % len];
    let z2 = polygon[(i + 5) % len];

    const inside1 = keepNear ? z1 >= zPlane : z1 <= zPlane;
    const inside2 = keepNear ? z2 >= zPlane : z2 <= zPlane;

    if (inside1 && inside2) {
      clippedPolygon.push(x1, y1, z1);
    } else if (inside1 || inside2) {
      const intercept = findInterceptZ(x1, y1, z1, x2, y2, z2, zPlane);
      if (inside1) {
        clippedPolygon.push(x1, y1, z1);
        clippedPolygon.push(intercept.x, intercept.y, intercept.z);
      } else {
        clippedPolygon.push(intercept.x, intercept.y, intercept.z);
        clippedPolygon.push(x2, y2, z2);
      }
    }
  }
  return clippedPolygon;
}
  1. Integrate clipping into your rendering pipeline:
function sortAndDraw() {
  polygonDistance.sort((a, b) => b - a);

  for (let key of polygonDistance) {
    const polygonIndex = allCoordinates.findIndex(coord => coord[0] === key);
    if (polygonIndex !== -1) {
      let polygon = allCoordinates[polygonIndex].slice(1, -1);

      polygon = clipPolygon(polygon, nearPlane, true);
      polygon = clipPolygon(polygon, farPlane, false);

      ctx.beginPath();
      for (let i = 0; i < polygon.length; i += 3) {
        ctx.lineTo(polygon[i], polygon[i + 1]);
      }
      ctx.closePath();
      ctx.fillStyle = changeColor(allCoordinates[polygonIndex].slice(-1)[0], key / 3);
      ctx.fill();
      ctx.stroke();
    }
  }
}

This implementation handles z-clipping by checking if vertices are inside the near and far planes and clipping accordingly. Integrate this into your existing pipeline for effective z-clipping.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật