背面剔除为什么会导致图形内部往外看是透明的

电脑渲染3D图像的原理是什么?为什么渲染的二维贴图有两面?导致背面剔除后产生的这种效应?

参考GPT和自己的思路:

电脑渲染3D图像的原理是通过计算机图形学中的各种算法和技术生成2D图像的过程。渲染的二维贴图有两面,是因为对于三维物体,需要对物体的每一个面进行绘制,而每个面都有自己的正面和背面。当进行背面剔除操作时,渲染引擎会忽略那些看不到的背面,只对那些可以看到的正面进行图像生成,从而大大提高了渲染效率。但是,由于背面被剔除后,原本在图形内部的一些像素会变得可见,从而导致图形内部往外看是透明的效果。这种现象在处理透明材质时尤其常见。为了解决这个问题,可以使用深度测试等技术,对图形内部的像素进行遮挡处理,从而生成更加真实的3D图像。

该回答引用GPTᴼᴾᴱᴺᴬᴵ
电脑渲染3D图像的原理是将3D模型转换为2D图像并显示在屏幕上。在这个过程中,背面剔除(Backface Culling)是一种用于提高渲染效率的技术。当一个三角形的背面朝向相机时,背面剔除会将该三角形从渲染列表中剔除,因为它不会对最终图像产生影响。
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背面剔除的实现方式是通过计算三角形的法线向量来确定其面朝向。如果法线向量与相机方向的夹角大于90度,则该三角形被认为是背面朝向相机的。
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当一个三角形被剔除时,它的背面部分就不会被渲染。这会导致从图形内部往外看时,背面部分被剔除,只剩下正面部分。由于正面部分是有颜色或纹理的,而背面部分则没有,因此背面部分看起来是透明的。
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渲染的二维贴图有两面,是因为在3D模型的表面贴上了纹理,而这些纹理是由两个面组成的。这些面称为正面(Front Face)和背面(Back Face),它们是根据多边形绘制方向而确定的。在渲染时,只有正面的纹理被渲染,背面则被剔除。如果对3D模型进行了背面剔除,则只有正面的纹理会被渲染,背面则会透明。
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总之,背面剔除是一种用于提高渲染效率的技术。但它也可能导致从图形内部往外看时,背面部分看起来是透明的,因为它们已被剔除。