面朝向

判断一个面的朝向（正面或背面）主要基于顶点缠绕顺序（Winding Order） 的规则。

缠绕顺序（Winding Order）

• 当定义三角形时，三个顶点的连接顺序决定了面的“缠绕方向”。
• 默认规则：
  • 逆时针（CCW） 顶点顺序 → 正面（Front Face）
  • 顺时针（CW） 顶点顺序 → 背面（Back Face）
• 例如：顶点顺序 (V0, V1, V2) 在屏幕上呈逆时针排列时，该面被视为正面。

数学原理

通过 屏幕空间中的有向面积 判断缠绕顺序：

• 计算向量：(\vec{u} = V_1 - V_0)，(\vec{v} = V_2 - V_0)
• 叉积符号：(\text{sign}(u_x v_y - u_y v_x))
  • 正值 → 逆时针（CCW）
  • 负值 → 顺时针（CW）

所使用的坐标系

在 观察坐标系（眼坐标系） 中计算缠绕顺序（非世界坐标系）。
顶点经过模型视图变换（ModelView Matrix）后，在观察空间中根据投影到屏幕前的2D坐标计算缠绕方向。

各图形引擎的规则

OpenGL

通过 glFrontFace() 可修改默认规则：

glFrontFace(GL_CCW); // 逆时针为正面（默认）
glFrontFace(GL_CW); // 顺时针为正面

Unity