c++ - 如何渲染大量相似的物体？

Question

我有大量对象(至少 10 000 个粒子)，例如三角形、正方形、圆形或球体。实际上，现在我有一个对象，我渲染了很多次。它看起来像这样:

for (int i=0; i<totalParticleCount; i++) {
    drawObject->pos = hState[i].pos;
    drawObject->draw(vp);
}

我的 Circle 对象的绘制函数如下所示，其中变量“vp”是投影矩阵在 View 矩阵上的乘积:

void Circle::draw(const glm::mat4 &vp) {
    glUseProgram(programId);
    glUniformMatrix4fv(matrixId, 1, GL_FALSE, &(vp * getModelMatrix(pos, scale))[0][0]);

    glEnableVertexAttribArray(0);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vertexBuffer);
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, (void*)0);

    glDrawArrays(GL_TRIANGLE_FAN, 0, vertexNumber);
    glDisableVertexAttribArray(0);
}

我发现我的渲染过程太慢了。如何提高渲染性能？如何有效地使用 opengl 渲染相似的对象？

Answer 1

1. 分解出着色器绑定(bind)和解除绑定(bind)。绑定(bind)着色器一次，绘制使用该着色器的所有内容，然后解除绑定(bind)。按着色器对对象进行分组。如果你有一个更复杂的 Material 系统，你会想要一次绘制所有具有相同 Material 属性的东西(例如像纹理和照明组件这样的制服)。当你在做的时候，保留顶点属性的绑定(bind)，只有在你完成后才关闭它们。所有这些都最大限度地减少了您执行的 OpenGL 调用次数。

2. 如果可以，请将您的几何体打包到最佳大小的 VBO 中(这应该因您的 GPU 而异)。我怀疑您可以将所有形状按顺序打包到一个缓冲区中，然后使用偏移量来选择要绘制的形状。这将为您节省一个 VBO 开关。

3. 如果您要多次绘制相同的东西，请考虑 instanced rendering

4. 如果您要多次绘制很多东西，请将它们分成类似类型的批处理。

5. 如果您正在尝试制作粒子系统，请考虑制作一个 GPU particle system .位置和速度等粒子属性存储在纹理中，然后片段着色器在每次绘制调用时更新这些属性。更新后，一长串索引((u,v) 坐标)作为顶点数据传入，用于索引粒子纹理以检索数据。然后每个粒子在几何着色器中变成三角形或四边形，最后渲染到屏幕上。