opengl - 渲染具有多个索引的网格

Question

我有一些顶点数据。位置、法线、纹理坐标。我可能从 .obj 文件或其他格式加载它。也许我在画一个立方体。但是每个顶点数据都有自己的索引。我可以使用 OpenGL/Direct3D 渲染此网格数据吗？

Answer 1

在最一般的意义上，没有。 OpenGL 和 Direct3D 只允许每个顶点一个索引；索引从每个顶点数据流中获取。因此，每个唯一的组件组合都必须有自己单独的索引。

因此，如果您有一个立方体，其中每个面都有自己的法线，您将需要大量复制位置和法线数据。您将需要 24 个位置和 24 个法线，即使立方体只有 8 个独特位置和 6 个独特法线。

您最好的选择是简单地接受您的数据会更大。许多模型格式将使用多个索引；您需要先修复此顶点数据，然后才能使用它进行渲染。许多网格加载工具(例如 Open Asset Importer)将为您执行此修复。

还应注意，大多数网格不是立方体。大多数网格在绝大多数顶点上都是平滑的，只是偶尔有不同的法线/纹理坐标/等。因此，虽然简单的几何形状经常出现这种情况，但实际模型很少有大量的顶点重复。

GL 3.x 和 D3D10

对于 D3D10/OpenGL 3.x 级硬件，可以避免执行修复并直接使用多个索引属性。但是，请注意这可能会降低渲染性能。

以下讨论将使用 OpenGL 术语，但 Direct3D v10 及更高版本具有等效功能。

想法是从顶点着色器手动访问不同的顶点属性。传递的属性实际上是该特定顶点的索引，而不是直接发送顶点属性。然后顶点着色器使用索引通过一个或多个 buffer textures 访问实际属性.

属性可以存储在多个缓冲区纹理中或全部存储在一个缓冲区中。如果使用后者，则着色器将需要一个偏移量添加到每个索引，以便在缓冲区中找到相应属性的起始索引。

可以通过多种方式压缩常规顶点属性。缓冲区纹理的压缩方式较少，只允许相对 limited number of vertex formats (via the image formats they support).

请再次注意，任何这些技术都可能降低整体顶点处理性能。因此，它应该只在内存最有限的情况下使用，在所有其他压缩或优化选项都已用尽之后。

OpenGL ES 3.0 也提供缓冲纹理。更高版本的 OpenGL 允许您通过 SSBOs 更直接地读取缓冲区对象而不是缓冲纹理，这可能具有更好的性能特征。