OpenGL--- （四）OpenGL渲染技巧：正背面剔除
一、什么是正背面剔除？
正背面剔除方案，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。
二、我们为什么需要正背面剔除？
例：我们需要绘制一个甜甜圈（甜甜圈是OpenGL中提供的模型，直接使用即可），整体的绘制流程如下：
1.png
其中RenderScene函数如下：
2.png
甜甜圈旋转时，会出现以下情况：
3.png
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，应该及早丢弃。例如在一面不透明的墙壁后面，就不应该渲染，这种情况叫做“隐藏面消除”。
三、详解正背面剔除？
背景：
一个3D图形，从任何一个位置和方向上看，最多可以看到3个面。
如果我们不绘制看不到的几个面，丢弃这几个面的数据，OpenGL在渲染的性能即可提高超高50%。
任何平面都有两个面，正面和背面，意味着一个时刻只能看见一个面。
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。
通过顶点数据的顺序，告诉OpenGL当前绘制的图形哪个是正面（按照逆时针顶点连接顺序的三角形面132），哪个是背面（按照顺时针顶点连接顺序的三角形面123），如下图三角形。
正面和北面由三角形的顶点定义顺序和观察者方向共同决定的，随着观察者的角度和方向的改变，正面背面也会跟着改变。
1.png
解决方案：分析立方体中的正背面
甜甜圈正背面剔除（在原流程上修改）：
（1）main函数中新增右击菜单栏相关函数：
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);
（2）新增ProcessMenu函数：
通过mainloop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：
2.png
（3）在RenderScene函数中新增正背面剔除的开启/关闭操作。
3.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);
}
如上，甜甜圈的问题就基本解决了，但是。。。
甜甜圈又出现了新的问题，出现了一个新的问题。旋转时会看到一个缺口，针对这个问题，下一篇文章https://www.jianshu.com/p/f8419da4f64b 会详细讲解哦~
注： 如下是OpenGL的开放方法：
1、开启表面剔除（默认背面剔除）
void glEnable(GL_CULL_FACE);
2、关闭表面剔除（默认背面剔除）
void glDisable(GL_CULL_FACE);
3、用户选择剔除哪个面（正面/背面）
void glCullFace(GLenum mode);
mode参数为：GL_FRONT,GL_BACK,GL_FRONT_AND_BACK
4、用户指定绕序哪个为正面
void glFrontFace(GLenum mode);
mode参数为：GL_CW,GL_CCW
5、例如，剔除正面实现（1）
glCullFace(GL_BACK)
glFrontFace(GL_CW)
6、例如，剔除正面实现（2）
glCullFace(GL_FRONT)
