尝试在脑子中想象一个3D立方体,数数你从任意方向最多能同时看到几个面。如果你的想象力不是过于丰富了,你应该能得出最大的面数是3。你可以从任意位置和任意方向看向这个球体,但你永远不能看到3个以上的面。所以我们为什么要浪费时间绘制我们不能看见的那3个面呢?如果我们能够以某种方式丢弃这几个看不见的面,我们能省下超过50%的片段着色器执行数!
这是一个很好的主意,但我们仍有一个问题需要解决:我们如何知道一个物体的某一个面不能从观察者视角看到呢?
如果我们想象任何一个闭合形状,它的每一个面都有两侧,每一侧要么面向用户,要么背对用户。如果我们能够只绘制面向观察者的面呢?
这正是面剔除(Face Culling)所做的。OpenGL能够检查所有面向(Front Facing)观察者的面,并渲染它们,而丢弃那些背向(Back Facing)的面,节省我们很多的片段着色器调用(它们的开销很大!)。但我们仍要告诉OpenGL哪些面是正向面(Front Face),哪些面是背向面(Back Face)。OpenGL使用了一个很聪明的技巧,分析顶点数据的环绕顺序(Winding Order)。
当我们定义一组三角形顶点时,我们会以特定的环绕顺序来定义它们,可能是顺时针(Clockwise)的,也可能是逆时针(Counter-clockwise)的。每个三角形由3个顶点所组成,我们会从三角形中间来看,为这3个顶点设定一个