Así es como funciona:
1. Definición de la dirección de visualización: Se establece un vector de dirección de visualización (a menudo simplemente el eje z negativo en un sistema de coordenadas estándar). Esto representa la dirección desde la cual el espectador está mirando la escena.
2. Calcular el vector normal del polígono: Cada polígono en el modelo 3D tiene un vector normal. Este vector es perpendicular a la superficie del polígono y señala hacia afuera. Hay varias formas de calcular esto, a menudo involucrando el producto cruzado de dos bordes del polígono.
3. Determinación de la orientación del polígono: El algoritmo compara la dirección del vector normal del polígono con el vector de dirección de visión. Esto generalmente se hace a través del producto DOT:
* Producto de puntos> 0: El vector normal apunta generalmente hacia el espectador. Este es un polígono * frontal * *. Debe ser representada.
* Producto de puntos <0: El vector normal señala generalmente lejos del espectador. Este es un polígono * orientado a retroceso *. Debe eliminarse (sacrificado).
* Producto de puntos ≈ 0: El polígono es paralelo a la dirección de visión. El manejo de este caso puede variar; Se puede representar o seleccionar según la implementación.
4. Culling Polígonos con orientación hacia atrás: Según el resultado del producto DOT, los polígonos orientados hacia atrás se descartan. El renderizador solo procesa los polígonos frontales, reduciendo significativamente la carga de trabajo de representación.
Ventajas:
* Rendimiento mejorado: El algoritmo reduce significativamente el número de polígonos que deben procesarse, lo que lleva a tiempos de representación más rápidos, especialmente para escenas complejas con muchos polígonos.
* Ancho de banda de memoria reducida: Se deben transferir menos datos a la tarjeta gráfica para su procesamiento.
Desventajas:
* Resultados incorrectos con objetos no convexos: El sacrificio de la cara posterior puede producir resultados incorrectos si el objeto no es convexo (es decir, tiene piezas cóncavas). En tales casos, algunos polígonos frontales podrían estar ocultos detrás de los orientados hacia atrás. Se necesita un algoritmo más sofisticado como el Buffer Z en estas situaciones para resolver problemas de superficie ocultos.
* no maneja la transparencia: Este método no funciona para objetos transparentes, ya que las caras posteriores aún pueden ser visibles a través de las caras delanteras transparentes.
* no maneja polígonos de dos lados: Es posible que algunos polígonos necesiten ser visibles desde ambos lados, y el sacrificio de la cara posterior eliminaría incorrectamente un lado.
En resumen, la eliminación de la cara posterior es una técnica simple y efectiva para mejorar la eficiencia de renderizado en los gráficos por computadora identificando y descartando rápidamente polígonos invisibles. Sin embargo, es crucial comprender sus limitaciones y combinarlas con otras técnicas, como el bifurio en Z, para una representación completa y precisa en escenas complejas.