OpenGL隐藏面消除的解决方案

  • 在绘制3D场景的时候,旋转中就会出现如下图所示的情况!


    截屏2020-07-09 下午10.03.23.png
  • 显然旋转中会把绘制的3D场景可见部分与不可见部分更替变换
  • 但对观察者不可见的部分,应该及早丢弃,以免出现如图所示的情况
  • 这种不应该渲染的叫做:隐藏面消除

解决方案

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,即可解决隐藏⾯面消除的问题


    截屏2020-07-09 下午10.27.27.png

注意:

  • 油画算法也是有弊端:如果三个三⻆角形是叠加的情况,油画算法将⽆法处理.


    截屏2020-07-09 下午10.30.13.png

2.正背面剔除(Face Culling)

思考:

  • 一个3D图形,从任何一个方向来观察,最多可以看到几个面?
  • 显然在一个立方体的任意位置和方向看,最多三个面
  • 既然看不到其他的面,如果以某种方式丢弃这部分数据,openGL在渲染的性能可能提高超过50%

结论:

  • 任何平面都有二个面:正反面,即同一时刻只能看到一面
  • OpenGL可以做到检查所有正面朝向观察者的面,并渲染它们,从而丢弃背面朝向的面,这样可以节约片元着色器的性能
那么问题来了,绘制的图形哪个面是正面,哪个是反面呢?
  • 可以通过分析顶点数据的顺序如下图:


    截屏2020-07-10 上午12.19.04.png

可得:

  • 正面:按照逆时针顶点连接顺序的三角形面
  • 背面:按照顺时针顶点连接顺序的三角形
立方体中的正背面
截屏2020-07-10 上午12.24.31.png

由图中可得:

  • 左侧三角形顶点顺序为:1->2->;右侧三角形的顶点顺序为:1->2->3
  • 当观察者在右侧时,则右边的三角形方向为逆时针方向为正面,而左侧的三角形顺时针为背面
  • 当观察者在左侧时,则左侧的三角形为逆时针方向判定为正面,而右侧的三角形为顺时针判定为背面

结论:

  • 正面和背面是三角形的顶点定义顺序和观察者方向共同决定的,随着观察者的角度方向的改变,正背面也会跟着改变

立方体中的正背面代码剔除

  • 开启表⾯剔除(默认背面剔除)
    void glEnable(GL_CULL_FACE)

  • 关闭表面剔除(默认背面剔除)
    void glDisable(GL_CULL_FACE)

  • ⽤户选择剔除那个面(正面/背面)
    void glCullFace(GLenum mode) mode参数为: GL_FRONT,GL_BACK,GL_FRONT_AND_BACK 默认GL_BACK ⽤用户指定绕序那个为正⾯面

  • 用户指定绕序那个为正面
    void glFrontFace(GLenum mode) mode参数为: GL_CW,GL_CCW 默认值:GL_CCW

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 217,826评论 6 506
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,968评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,234评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,562评论 1 293
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,611评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,482评论 1 302
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,271评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,166评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,608评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,814评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,926评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,644评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,249评论 3 329
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,866评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,991评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,063评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,871评论 2 354