OpenGL

• 面剔除
• • 环绕顺序

面剔除

如果从任意方向看一个3D立方体，最多看到3个面。其他的面如果以某种方式丢弃，那么会省下超过50%的片段着色器执行数。
如果我们想象任何一个闭合形状，它的每一个面都有两侧，每一侧要么面向用户，要么背对用户。那么只绘制面向观察者的面，这正是面剔除(Face Culling)所做的。
OpenGL能够检查所有面向(Front Facing)观察者的面，并渲染它们，而丢弃那些背向(Back Facing)的面，节省我们很多的片段着色器调用。但我们仍要告诉OpenGL哪些面是正向面(Front Face)，哪些面是背向面(Back Face)。

环绕顺序

可以通过分析顶点数据的环绕顺序来得到哪些是正向面。
当我们定义一组三角形顶点时，我们会以特定的环绕顺序来定义它们，可能是顺时针(Clockwise)的，也可能是逆时针(Counter-clockwise)的。每个三角形由3个顶点所组成，我们会从三角形中间来看，为这3个顶点设定一个环绕顺序。

float vertices[] = {// 顺时针vertices[0], // 顶点1vertices[1], // 顶点2vertices[2], // 顶点3// 逆时针vertices[0], // 顶点1vertices[2], // 顶点3vertices[1]  // 顶点2  
};

每组组成三角形图元的三个顶点就包含了一个环绕顺序。OpenGL在渲染图元的时候将使用这个信息来决定一个三角形是一个正向三角形还是背向三角形。默认情况下，逆时针顶点所定义的三角形将会被处理为正向三角形。

定义顶点顺序的时候，你应该想象对应的三角形是面向你的，所以你定义的三角形从正面看去应该是逆时针的。这样定义顶点很棒的一点是，实际的环绕顺序是在光栅化阶段进行的，也就是顶点着色器运行之后。这些顶点就是从观察者视角所见的了。

观察者所面向的所有三角形顶点就是我们所指定的正确环绕顺序了，而立方体另一面的三角形顶点则是以相反的环绕顺序所渲染的。这样的结果就是，我们所面向的三角形将会是正向三角形，而背面的三角形则是背向三角形。下面这张图显示了这个效果：

在顶点数据中，我们将两个三角形都以逆时针顺序定义（正面的三角形是1、2、3，背面的三角形也是1、2、3（如果我们从正面看这个三角形的话））。然而，如果从观察者当前视角使用1、2、3的顺序来绘制的话，从观察者的方向来看，背面的三角形将会是以顺时针顺序渲染的。虽然背面的三角形是以逆时针定义的，它现在是以顺时针顺序渲染的了。这正是我们想要剔除（Cull，丢弃）的不可见面

OpenGL的面剔除选项是默认禁用状态。可以让每个三角形中的顶点都是以逆时针定义，启用面剔除如下：

glEnable(GL_CULL_FACE);

这句代码后，所有背向面都将被丢弃。注意：只对立方体这种封闭图形有效。如果是对正向面和背向面都可见的情况，需要禁用面剔除。

OpenGL允许我们改变需要剔除的面的类型。如果我们只想剔除正向面而不是背向面会怎么样？我们可以调用glCullFace来定义这一行为：

glCullFace(GL_FRONT);

glCullFace函数有三个可用的选项：
GL_BACK：只剔除背向面。
GL_FRONT：只剔除正向面。
GL_FRONT_AND_BACK：剔除正向面和背向面。
glCullFace的初始值是GL_BACK。除了需要剔除的面之外，我们也可以通过调用glFrontFace，告诉OpenGL我们希望将顺时针的面（而不是逆时针的面）定义为正向面：

glFrontFace(GL_CCW);

默认值是GL_CCW，它代表的是逆时针的环绕顺序，另一个选项是GL_CW，它（显然）代表的是顺时针顺序。
举例：告诉OpenGL现在顺时针顺序代表的是正向面：

glEnable(GL_CULL_FACE);
glCullFace(GL_BACK);
glFrontFace(GL_CW);

这样的结果是只有背向面被渲染了。

注意你可以仍使用默认的逆时针环绕顺序，但剔除正向面，来达到相同的效果：

glEnable(GL_CULL_FACE);
glCullFace(GL_FRONT);