在图形渲染中，剔除不可见图元是提高渲染效率的关键步骤之一。以下是一些常用的剔除策略：

视锥剔除

视锥剔除是一种基于视锥体的剔除技术，通过确定物体是否位于摄像机的视锥体内来决定是否渲染该物体。这种方法可以显著减少需要渲染的物体数量，从而提高渲染效率。

遮挡剔除

遮挡剔除是一种更高级的技术，它不仅考虑物体是否在视锥体内，还考虑物体是否被其他物体遮挡。通过预先计算场景中物体的遮挡关系，可以在渲染阶段跳过被遮挡的物体的渲染，从而进一步提高效率。

遮挡查询

遮挡查询是一种在渲染过程中实时判断物体是否被遮挡的技术。它通常通过GPU进行，可以快速确定物体是否在当前帧中可见。

预计算可见性

预计算可见性是一种离线处理方法，通过预先计算场景中所有物体的可见性信息，然后在渲染时直接使用这些信息来决定是否渲染物体。这种方法可以减少渲染时的计算量，但需要额外的内存来存储可见性信息。

层次包围盒（BVH）

层次包围盒是一种加速遮挡剔除的技术，通过构建一个树状结构来组织场景中的物体。树的每个节点代表一个包围盒，包含了该节点下的所有物体。通过遍历这个树结构，可以快速确定哪些物体在当前视锥体内且没有被其他物体遮挡。

多级视锥剔除（HLOD）

多级视锥剔除是一种分层视锥剔除方法，通过将场景几何体组织成不同细节级别的视锥集合，实现了高效的可见性剔除。这种方法可以大幅降低视锥遍历开销，提高渲染效率。

通过这些策略，可以有效地减少渲染过程中的计算量，提高渲染效率和性能。选择合适的剔除策略需要根据具体的应用场景和性能需求、

除了上述提到的剔除策略外，还有其他一些方法可以帮助进一步优化渲染过程：

8. 背面剔除（Back-face Culling）

• 原理：去除那些背对摄像机的多边形面。
• 实现：通过检查多边形面的法线方向与摄像机视线方向的夹角，如果大于90度，则认为该面是背面的，不予渲染。

9. 空间分区（Spatial Partitioning）

• 八叉树/四叉树：

  • 将场景划分为递归的立方体（八叉树）或正方形（四叉树）区域。
  • 只渲染与摄像机视锥体重叠的区域及其子区域内的对象。

• 均匀网格（Uniform Grid）：

  • 将整个场景分割成大小相等的立方体网格单元。
  • 每个单元只包含少量的物体，便于快速查找和处理。

10. 基于距离的剔除（Distance-based Culling）

• 远裁剪平面（Far Clipping Plane）：

  • 设置一个远裁剪平面，超出此距离的对象不进行渲染。

• 细节层次增强技术（Level of Detail, LOD）：

  • 根据物体距离摄像机的远近，动态切换模型的细节级别。
  • 远处的物体可以使用更低分辨率的纹理和更简化的几何形状。

11. 基于时间的剔除（Temporal Coherence Culling）

• 利用前一帧的信息：
  • 如果某个物体在前一帧中是不可见的，且没有移动，那么在当前帧中也可能不可见。

12. 硬件实例化剔除（Hardware Instancing Culling）

• 批量处理相似对象：
  • 使用GPU的实例化渲染功能来高效地处理大量相似的对象。
  • 在CPU端剔除不可见的实例，只将可见实例发送到GPU。

13. 遮挡物剔除（Occluder Culling）

• 静态和动态遮挡物：
  • 使用静态环境中的大型物体作为遮挡物来剔除其后面的对象。
  • 动态遮挡物剔除则需要实时更新遮挡信息。

14. 视锥体裁剪优化（Frustum Culling Optimization）

• 层次化视锥体：

  • 将复杂的视锥体分解为多个简单的子视锥体，逐层进行裁剪。

• 增量更新：

  • 当摄像机移动时，只重新计算受影响的区域而不是整个场景。

15. GPU驱动的剔除（GPU-driven Culling）

• 利用GPU并行处理能力：

  • 在GPU上进行可见性测试和剔除决策，减轻CPU负担。

• 延迟剔除：

  • 在渲染管线的后期阶段执行剔除操作，减少不必要的GPU工作。

16. 自适应剔除策略（Adaptive Culling Strategies）

• 根据场景复杂度和性能需求动态调整：
  • 结合多种剔除技术，根据实际情况灵活选择最优方案。

通过综合运用这些剔除策略，可以最大限度地减少渲染过程中的无效工作，提高整体渲染效率和性能。在实际应用中，通常会根据具体项目的特点和需求选择合适的剔除组合。