DirectX backface culling(背面剔除)

先看一下什麼是backface，有backface必然就有frontface，在DX中，frontface是這樣定義的，按照頂點定義的先後順序，呈順時針排列的頂點構成的三角形是frontface（以view space為參考），與frontface相對的面則是backface，如下圖所示。

可見決定frontface的因素有兩個

1. 頂點定義的先後順序
2. 頂點的排列方向-順時針或者逆時針（由頂點的位置坐标決定）

先看第一條，如果頂點的位置不變，但是定義順序變了，可能導緻frontface變成backface，如下圖

再看第二條，如果頂點的定義順序不變，但是位置變了，也可能導緻frontface變成backface，如下圖

通常backface都是不可見的，為了提高渲染速度，DX允許使用者對backface進行剔除，有三種剔除方法

• D3DCULL_NONE - 不進行任何剔除
• D3DCULL_CW  - 按順時針方向進行剔除
• D3DCULL_CCW - 按逆時針方向進行剔除

其中D3DCULL_CCW是DX的預設剔除方式

該上代碼了，下面的代碼定義6個頂點，一共可以畫兩個三角形，我們看一下各種剔除方式是如何工作的。由于頂點數目不多，這裡不使用IndexBuffer，直接用VertexBuffer操作，為了友善，這裡采用D3DFVF_XYZRHW | D3DFVF_DIFFUSE格式的頂點，省去Transform和Lighting操作

代碼

ScreenVertex Vertices[] 
    =
    
{
    { 
    50.0f
    , 
    100.0f
    , 
    0.0f
    , 
    1.0f
    , 
    0xffff0000
    }, 
    //
     0
    

        {
    100.0f
    ,  
    50.0f
    , 
    0.0f
    , 
    1.0f
    , 
    0xffff0000
    }, 
    //
     1
    

        {
    150.0f
    , 
    100.0f
    , 
    0.0f
    , 
    1.0f
    , 
    0xffff0000
    }, 
    //
     2
    

        {
    200.0f
    ,  
    50.0f
    , 
    0.0f
    , 
    1.0f
    , 
    0xffff0000
    }, 
    //
     3
    

        {
    250.0f
    , 
    100.0f
    , 
    0.0f
    , 
    1.0f
    , 
    0xffff0000
    }, 
    //
     4
    

        {
    300.0f
    ,  
    50.0f
    , 
    0.0f
    , 
    1.0f
    , 
    0xffff0000
    }, 
    //
     5
    

    };

         

剔除方式1 - D3DCULL_NONE

不做任何剔除，是以兩個三角形都顯示

g_pd3dDevice
   ->
   SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_NONE) ;
        

剔除方式2 - D3DCULL_CW

順時針剔除，由于v0，v1，v2是順時針排列，故第一個三角形被剔除，隻顯示第二個

g_pd3dDevice
   ->
   SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_CW) ;
        

剔除方式3 - D3DCULL_CCW

逆時針剔除，由于v3，v4，v5是逆時針排列，故第二個三角形被剔除，隻顯示第一個

g_pd3dDevice
   ->
   SetRenderState(D3DRS_CULLMODE, D3DCULL_CCW) ;
        

不指定剔除方式，結果同D3DCULL_CCW，因為D3DCULL_CCW是預設的剔除方式。

如果深入下去的話，backface culling 還與Transform以及coordinates相關，有時間再讨論，比如視點的位置也可能影響culling的方向，我們上面讨論的都是假定視點在Z軸負方向，視線朝向Z軸正方向的，如果視點在Z軸正方向，視線指向Z軸負方向，那麼剔出的方向就正好反過來，即原來的順時針剔除變成逆時針剔除了。

TrangleStrip——三角形帶是一系列相連的三角形，每兩個相鄰的三角形共享兩個頂點。剔除模式會自動翻轉所有偶數個三角形（flipped on all even-numbered triangles），因為相鄰的三角形共享兩個頂點，他們會被翻到反方向。這也是複雜的3D對象使用的最多的圖元類型。