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前言

我们在做渲染时，有时候为了提升性能，特别是在硬件性能有限的情况下，如在手机上做3D图形渲染时（OpenGL ES），如果不做性能优化，很难达到预期的效果。因此，引出本篇文章所要说的主题——面剔除（Face Culling），当然优化的方式还有其他方式。

在特定的硬件上渲染的三角面片是有限的，那么这种情况下，就应该减少不必要的三角面片，提升性能。

加入有一个立方体，正常情况下，我们最多只能看到3个面（在不透明的情况下），那么后面看不到的面就可以使用面剔除的方式剔除。对于有更多面的模型，这种方式更值得采用。

如何面剔除

那么在进行面剔除时，我们如何知道哪些面属于前面的面（Front facing），哪些面是后面的面（Back facing），渲染时应该丢弃后面的面，来减少gpu在执行片断着色器的命令，OpenGL中通过判断顶点连接的顺序（Winding order）来解决这个问题。

在我们使用OpenGL画一个三角形的时候，三个顶点一定有一个顺序，可能是顺时针也可能是逆时针，但是，我们是能够看到画出来的三角形的。原因是我们没有开启面剔除的状态，开启之后，你就有1/2的概率看不到你画的三角形了——看你定义3个顶点时的顺序了。

开启面剔除命令：glEnable（GL_CULL_FACE），默认情况的是glDisable（GL_CULL_FACE）。

OpenGL中的顺序是什么样的呢？以下面的三角形为例，第一个三角形以1-2-3顺序，则是顺时针；第二个三角形以1-3-2顺序，则是逆时针。

此外还与观察者的位置有关，当我们从另外一个面看时，第一个三角形则是逆时针，第二个为顺时针。

前面已经提到如何开启面剔除操作，但是我们并不一定要剔除后面，有时也可能要剔除前面，可以使用glCullFace函数来选择：

glCullFace(GL_BACK);//剔除背面glCullFace(GL_BFRONT);//剔除前面glCullFace(GL_FRONT_AND_BACK);//剔除前面和背面

默认情况下是GL_BACK，逆时针表示正面，可以通过glFrontFace来设置顺时针还是逆时针：

glFrontFace(GL_CCW);//逆时针是正面glFrontFace(GL_CW);//顺时针是正面

Example

我们先来看一下不开启面剔除的效果：

我们能够看到三个面，现在还不能确认是否开启面剔除，通过移动相机到立方体里面看看。

在里面看到后面的三个面也在，说明没有开启面剔除，接下来看一下开启面剔除的效果，为了展示效果，如果剔除后面的面，移动到立方体里面应该只看到背景色，这样展示不明显，所以剔除前面的面，效果更加明显。

剔除两个面的效果：

剔除3个面的效果：

面剔除是提升效率和渲染性能的一种方式，但是并不是所有场景下都要使用，还需要结合具体的场景来分析。

参考资料

1.

2.