OpenGL-油画法

渲染中可能出现的问题

我们知道，默认情况下所有我们渲染的点，线或者三角形都会在屏幕上进行光栅化，然后按照在组合批次时的指定顺序进行排列，而这就会导致一些问题，如三角形在物体的背面，我们本是看不到的却看到了，或者前面绘制的三角形被后面绘制的三角形覆盖。

为了更加清楚的表现这个问题，我们可以画一个甜甜圈来说明。
首先了解一个方法，在GLTools 里面已经为我们集成好了获得花托顶点数据的函数:

//得到花托的顶点数据
void gltMakeTorus(
    GLTriangleBatch& torusBatch, // 返回的三角形批次，和普通批次功能类似，是专门画三角形的批次
    GLfloat majorRadius, // 中心到外边缘的半径
    GLfloat minorRadius, // 外边缘到内边缘的距离
    GLint numMajor, // 片段数，即花托由多少个片段面组成
    GLint numMinor  // 堆叠数，即每个片段面由多少个顶点组成
); 

花托-点 花托-面

如上图所示，正常绘制完成后显示是没有问题的，但是当我们转动这个甜甜圈的时候就会发现图形出现了混乱，如下图所示：

渲染问题

那么思考一下🤔，该如何解决这个问题呢？

实际上，在绘制3D场景的时候，我们需要决定哪些部分是对观察者可见的，或者哪些部分是对观察者不可见的，对于不可见的部分，应该尽早丢弃，例如在一个不透明的墙壁后，就不应该渲染，这种情况叫做“隐藏面消除（Hidden surface elimination）”

油画法

对于上面提到的问题，可能的解决方法之一是，对这些三角形进行排序，先渲染较远的三角形，再渲染较近的三角形，这种方式称为“油画法”

油画法

比如上图，我们依次绘制红色，黄色和灰色部分，就解决了隐藏面消除的问题。

可是我们再进一步思考一下，这样真的就能很好的解决所有问题吗？

实则不然，
首先我们观察一下，三个颜色区域叠加的部分，不论你是先画前面还是后面的，重叠的部分被多次绘制，这就带来了一个性能问题，所以说油画法渲染是非常低效的，重叠部分进行了多次写操作，三角形排序开销大，故而我们一般不采用

然后我们想，如果从顺序角度出发，那有没有一种情况是我们没办法确定顺序的呢？

当然有！

比如下面的这张图

叠加

所以像这种叠加的情况，就没办法按油画法来解决，因为油画法只是在场景里，按照物理距离观察者的距离远近排序去绘制的。