在介绍正背面剔除前，首先通过一个案例说明为什么我们需要正背面剔除
我们需要绘制一个甜甜圈，整体的绘制流程如下（甜甜圈是OpenGL中提供的模型，直接使用即可）
SetupRC函数
在金字塔的案例中使用的是观察者不动，物体动的方式，设置观察者到物体的距离，在甜甜圈案例中使用新的方式设置观察者到物体的距离，即观察者动，物体不动，并创建一个甜甜圈
为啥会出现这种原因呢？
根据我们的常识来说，一个物体在光照下是有两面的：阳面（光照覆盖的面）和阴面（背光的面），上图中红色部分就是我们理解的阳面，黑色即为阴面，但是上图的甜甜圈
看起来特别奇怪，本该显示阳面的部分确显示了阴面。
简单概括下出现的问题：甜甜圈在旋转过程中，OpenGL不知道该显示哪些界面，导致本来是观察者不应该看到且该丢弃部分，不仅看到了，而且没有将隐藏部分丢弃，也就是我们看到了不应该看到的部分
怎么解决这种情况呢
1.油画算法
-
先绘制场景中的离观察者较远的物体,再绘制较近的物体.
例如下⾯的图例: 先绘制红⾊部分,再绘制⻩⾊部分,最后再绘制灰⾊部分,即可解决隐藏⾯消除的问题
截屏2020-07-12 下午11.12.22.png
2.正背面剔除（Face Culling）
因此，需要采用正背面剔除方案，这是OpenGL中针对图形绘制的一种技巧，主要用于处理立体图形绘制时，只绘制观察者能看到的部分，看不到的部分就丢弃不绘制，这种做法可以将渲染性能提高50%左右。
那我们如何知道哪个面显示，哪些不显示呢？
- 正⾯: 按照逆时针顶点连接顺序的三⻆形⾯
- 背⾯: 按照顺时针顶点连接顺序的三⻆形⾯
当然这个绘制顺序是可以改的，但是一般不建议这么操作，主要是由于这个设置不仅仅是作用于你的项目，而是作用于OpenGL全局的。我们习惯OpenGL中默认的即可。
//用于修改正面的函数
void glFrontFace(GLenum mode);
//model有两种：GL_CW（顺时针）,GL_CCW（逆时针）,
//OpenGL中的默认值:GL_CCW
正背面剔除技巧主要涉及三个方法
- 开启正背面剔除
//开启表面剔除 （默认背面剔除）
void glEnable(GL_CULL_FACE);
- 关闭正背面剔除
//关闭表面剔除（默认背面剔除）
void glDisable(GL_CULL_FACE);
- 设置需要剔除的面
void glCullFace(GLenum mode);
| 枚举值 | 说明 |
|---|---|
| GL_FRONT | 剔除正面 |
| GL_BACK | 剔除背面，是默认值 |
| GL_FRONT_AND_BACK | 剔除正背面 |
那么回到我们的甜甜圈案例，哪该怎么去做正背面剔除呢
- main中注册特殊键位和菜单栏方法
int main(int argc,char* argv[])
{
//设置当前工作目录，针对MAC OS X
gltSetWorkingDirectory(argv[0]);
//初始化GLUT库
glutInit(&argc, argv);
//申请一个颜色缓存区、深度缓存区、双缓存区、模板缓存区
glutInitDisplayMode(GLUT_DOUBLE | GLUT_RGBA | GLUT_DEPTH | GLUT_STENCIL);
//设置window 的尺寸
glutInitWindowSize(800, 600);
//创建window的名称
glutCreateWindow("GL_POINTS");
//注册回调函数（改变尺寸）
glutReshapeFunc(ChangeSize);
//特殊键位函数（上下左右）
glutSpecialFunc(SpecialKeys);
//显示函数
glutDisplayFunc(RenderScene);
//添加右击菜单栏
// Create the Menu
glutCreateMenu(ProcessMenu);
glutAddMenuEntry("Toggle depth test",1);
glutAddMenuEntry("Toggle cull backface",2);
glutAddMenuEntry("Set Fill Mode", 3);
glutAddMenuEntry("Set Line Mode", 4);
glutAddMenuEntry("Set Point Mode", 5);
glutAttachMenu(GLUT_RIGHT_BUTTON);
//判断一下是否能初始化glew库，确保项目能正常使用OpenGL 框架
GLenum err = glewInit();
if (GLEW_OK != err) {
fprintf(stderr, "GLEW Error: %s\n", glewGetErrorString(err));
return 1;
}
//绘制
SetupRC();
//runloop运行循环
glutMainLoop();
return 0;
}
-
新增
ProcessMenu函数,用于监听右键菜单触发的消息，收到点击触发消息后，回调该函数对相应菜单进行的点击操作，主要逻辑如图所示
2251862-4e3a359614dda832.png -
在RenderScene函数中新增正背面剔除的开启/关闭操作2251862-d9f58b84776ecb55.png
//开启/关闭正背面剔除功能
if (iCull) {
glEnable(GL_CULL_FACE);
//以下两行是默认的，可以不写
glFrontFace(GL_CCW);
glCullFace(GL_BACK);
}else
{
glDisable(GL_CULL_FACE);
}
到此，甜甜圈的正背面绘制异常问题就解决了
但是此时又出现新的问题了，甜甜圈出现了一块缺，哈哈，是不是有点懵
针对这个问题，将在下一篇文章中进行详细说明。
完整demo链接 甜甜圈案例
总结
隐藏面消除方案 总结
正背面消除
需要根据顶点数据顺序判断用户可见部分与隐藏面，隐藏面直接丢弃，不绘制，只绘制可见部分深度测试
可以一次性解决隐藏面消除问题，原理是不管有多少图层，只显示可见图层，剩余不可见的都丢弃
问题 总结
问题一：使用平面着色器绘制甜甜圈，会出现隐藏面消除吗？
会出现，由于都是红色，因此没有办法区别谁是正面，谁是背面，所以导致肉眼无法察觉
问题二：为什么使用默认光源着色器会出现隐藏面消除？是因为在默光源着色器中，在光源无法照射的部分会呈现黑色，被照射部分呈现红色，可以非常直观的通过肉眼看出谁是正面，谁是反面
