前言
大家先看看下面這張圖（1.png）：1.png從上面圖片看到了什么？這里议慰，容我賣個關(guān)子蠢古，留個懸念。
一别凹、定義
- 隱藏面消除
在繪制3D場景的時候草讶，我們需要決定哪些部分是對觀察者可見的，或者哪些部分是對觀察者不可見的炉菲。對于不可見的部分堕战，應(yīng)該及早丟棄。例如：在一個不透明的墻壁后,就不不應(yīng)該渲染拍霜。這種情況叫做“隱藏面消除“(Hidden surface elimination)嘱丢。
二、隱藏面消除的解決方案
既然對于不可見的部分不進(jìn)行渲染祠饺，那到底有多少種方法可以做到呢越驻？那他們又有哪些優(yōu)缺點(diǎn)呢？又該如何選擇最優(yōu)解決方案吠裆？
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方案一：油畫算法
繪制原理：先繪制場景中的離觀察者較遠(yuǎn)的物體伐谈，再繪制較近的物體。
圖例（2.png）： 先繪制紅?部分试疙，再繪制??部分，最后再繪制灰色部分抠蚣，即可解決隱藏?消除的問題祝旷。
2.png
利弊：
使?油畫算法，只要將場景按照物理距離觀察者的距離遠(yuǎn)近排序嘶窄，由遠(yuǎn)及近的繪制即可怀跛。那么會出現(xiàn) 什么問題? 如果三個三角形是疊加的情況，油畫算法將?無法處理柄冲。3.png
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方案二：正背面剔除（Face Culling）
繪制原理：繪制觀察者所看到的面吻谋，不繪制看不到的面。
注解：
既然正背面剔除的繪制原理是這樣现横，那我們怎么知道某個面在觀察者的視野中不會出現(xiàn)漓拾？
我們都知道，任何平面都有2個面戒祠，正面和背面骇两，同一個時刻，你只能看到其中一面姜盈。
那哪個是正面低千，哪個又是背面呢？OpenGL又是如何區(qū)分的呢馏颂？
下面示血，我們試著分析頂點(diǎn)的順序來看下：
4.png
OpenGL正背面默認(rèn)是這樣區(qū)分的：
正面： 按照逆時針頂點(diǎn)連接順序的三?形面
背面：按照順時針頂點(diǎn)連接順序的三?形面
那通過立方體來分析又是怎樣的呢棋傍？
5.png
從上圖看：
左側(cè)三角形頂點(diǎn)順序為：1 -> 2 -> 3； 右側(cè)三角形的頂點(diǎn)順序為：1 -> 2 -> 3难审。
當(dāng)觀察者在右側(cè)時舍沙，則右邊的三角形?向為逆時針方向則為正面，而左側(cè)的三角形為順時針則為背?剔宪。
當(dāng)觀察者在左側(cè)時拂铡，則左邊的三角形為逆時針?向判定為正面，而右側(cè)的三角形為順時針判定為背?葱绒。
總的來說感帅，正面和背面是由三角形的頂點(diǎn)定義順序和觀察者?向共同決定的。隨著觀察者的角度方向的改變地淀，正面背面也會跟著改變失球。
優(yōu)勢：
采用正背面剔除，意味著帮毁，我們只需要繪制看得到的面实苞，這在OpenGL渲染的性能上可提高超過50%。
那代碼上又是如何實現(xiàn)的呢烈疚？
//開啟表面剔除（默認(rèn)背面剔除）
void glEnable(GL_CULL_FACE);
//關(guān)閉表面剔除（默認(rèn)背面剔除）
void glDisable(GL_CULL_FACE);
//用戶選擇剔除哪個面（正面/背面）
void glCullFace(GLenum mode);
mode參數(shù)為： GL_FRONT黔牵，GL_BACK，GL_FRONT_AND_BACK 爷肝；默認(rèn)GL_BACK
//用戶指定繞序哪個為正?
void glFrontFace(GLenum mode);
mode參數(shù)為： GL_CW(順時針)猾浦，GL_CCW(逆時針)；默認(rèn)GL_CCW
舉個例子灯抛，如果我們要剔除正面金赦，那該如何實現(xiàn)？有兩種方式：
//第一種：
glCullFace(GL_BACK);
glFrontFace(GL_CW);
//第二種：
glCullFace(GL_FRONT);
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方案三：Z-buffer方法（深度緩沖區(qū)Depth-buffer）
在說Z-buffer方法之前对嚼，我們先通過幾個問題來了解下深度夹抗。
（1）什么是深度?
深度其實就是該像素點(diǎn)在3D世界中距離攝像機(jī)的距離，Z值纵竖。
（2）什么是深度緩沖區(qū)?
深度緩存區(qū)漠烧，就是一塊內(nèi)存區(qū)域，專門存儲著每個像素點(diǎn)（繪制在屏幕上的）深度值磨确。深度值（Z值）越大沽甥，則離攝像機(jī)就越遠(yuǎn)。
（3）為什么需要深度緩沖區(qū)?
在不使?深度測試的時候乏奥，如果我們先繪制?個距離比較近的物理摆舟，再繪制距離較遠(yuǎn)的物理，則距離遠(yuǎn)的位圖因為后繪制，會把距離近的物體覆蓋掉恨诱。有了深度緩沖區(qū)后媳瞪，繪制物體的順序就不那么?? 要了。 實際上照宝，只要存在深度緩沖區(qū)蛇受，OpenGL 都會把像素的深度值寫入到緩沖區(qū)中。除非調(diào)用glDepthMask(GL_FALSE)來禁?寫?厕鹃。
那到底什么是深度測試呢兢仰？
深度緩沖區(qū)（DepthBuffer）和顏色緩存區(qū)（ColorBuffer）是對應(yīng)的。顏色緩存區(qū)存儲像素的顏?色信息剂碴，而深度緩沖區(qū)存儲像素的深度信息把将。 在決定是否繪制一個物體表面時，首先要將表面對應(yīng)的像素的深度值與當(dāng)前深度緩沖區(qū)中的值進(jìn)行比較忆矛。如果?于深度緩沖區(qū)中的值察蹲，則丟棄這部分。否則利用這個像素對應(yīng)的深度值和顏色值催训，分別更新深度緩沖區(qū)和顏色緩存區(qū)洽议。 這個過程稱為“深度測試”。
繪制原理：繪制一個物體表面時漫拭，首先要將表面對應(yīng)的像素的深度值與當(dāng)前深度緩沖區(qū)中的值進(jìn)行比較亚兄，如果?于深度緩沖區(qū)中的值，則丟棄這部分嫂侍。否則利用這個像素對應(yīng)的深度值和顏色值儿捧，分別更新深度緩沖區(qū)和顏色緩存區(qū)。
深度緩沖區(qū)挑宠，一般由窗?管理系統(tǒng)GLFW創(chuàng)建。深度值?般由16位颓影，24位各淀，32位值表示。 通常是24位诡挂。位數(shù)越高碎浇，深度精確度更好。
圖例（6.png）：
6.png
那深度測試代碼上又是怎樣的璃俗？
//開啟深度測試
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
/*
在繪制場景前奴璃，需要清除顏色緩存區(qū)，深度緩沖
清除深度緩沖區(qū)默認(rèn)值為1.0城豁，表示最大的深度值苟穆，深度值的范圍為(0,1)之間。值越小表示越靠近觀察者，值越大表示越遠(yuǎn)離觀察者雳旅。
*/
glClearColor(0.0f,0.0f,0.0f,1.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
//指定深度測試判斷模式
void glDepthFunc(GLEnum mode);
mode參數(shù)：具體見下圖（7.png）
//打開h或阻斷深度緩存區(qū)寫入
void glDepthMask(GLBool value);
value：GL_TURE 開啟深度緩沖區(qū)寫入跟磨；GL_FALSE 關(guān)閉深度緩沖區(qū)寫入。默認(rèn)開啟
7.png
好啦攒盈，深度測試就講到這里抵拘。
最后的最后，
那隱藏面消除的幾種方案講解到此就也結(jié)束啦型豁！
現(xiàn)在再回過去看最上面的那張圖（1.png）僵蛛，你看到什么了嗎？
