Java OpenGL(JOGL) 对象数组和 FloatBuffers

Question

我正在尝试寻找一种方法来最小化 Java OpenGL (JOGL) 应用程序中的内存分配和垃圾收集。我正在将一些 C/C++/C# OpenGL 项目移植到 Java 作为学习练习。我遇到的一件事是 Java 中缺少指针以及在应用程序运行时对象的分配和 GC。在 C/C++/C# 中，我可以让应用程序启动并简单地运行，而无需通过传递引用来分配任何额外的内存或对象，但在 Java 中，我的设计似乎不兼容。

随着这些设计的发展，它们正在使用更高级别的对象。在 C 中，它们是 vector 和矩阵的结构，在 C++/C# 类中。这些本质上都归结为内存中的字节数组。然后在应用程序内部以一种或另一种方式转换为 float[] 用于 OpenGL 调用或对象数组，这样我就可以使用基于对象的操作，例如运算符重载、加法和乘法，或属性访问。使用 OpenGL 的任何人都可能看到我在做什么。这样我就可以在加载时分配所有内容并简单地传递数据。

Java 让我陷入了一些循环。看来我无法来回转换数据，因此我一直在创建大量数据，并且 GC 来了并且它起作用了。这在应用程序运行期间被消耗和清理的资源以及明显的断断续续是显而易见的。除了为我的几何数据创建 VectorXf 数组外，我还通过创建 FloatBuffer 并将 FloatBuffer 向下传递给 OpenGL，从而缓解了其中的一些问题。但是当我需要更新 Vector 数据时，我必须将数据重新复制回浮点缓冲区。这也意味着我要存储双倍的数据并产生 float 缓冲区填充的开销。

我想听听其他人是如何处理这些问题的。我想为内置功能保留高阶对象，但能够将数据传递给 OpenGL。我的设计是否与 Java 不兼容？我需要专门转移到 FloatBuffers 吗？如何在不损失对象创建的情况下将组件数据传递到更高阶的对象中。存在如此多的 OpenGL 应用程序，我怀疑有一些“魔法”可以为 float[] 和 Object[] 使用相同的缓冲区，或者为对象数据分配连续的 block 并将引用传递给 OpenGL。

Answer 1

管理 OpenGL 数据的驱动力是您不想对包含几何体或纹理的内存负责。 float[] 甚至 FloatBuffers 的使用应该只是为了将几何数据传输到 OpenGL 缓冲区对象中。一旦创建了 OpenGL 缓冲区并将数据复制到其中，就不再需要在 JVM 中保留副本。在几乎所有现代硬件上，这将导致数据保留在视频卡本身上，完全在 JVM 之外。

理想情况下，如果您的大部分几何图形都是静态的，您可以在启动时将其复制到 OpenGL 缓冲区，而无需再次直接管理它。如果您要处理大量动态几何图形，那么您仍然需要将数据来回传输到 OpenGL 驱动程序。在这种情况下，您可能希望维护一个 FloatBuffer 池，它可以充当渡轮，用于在生成或发现不断变化的几何图形的代码与驱动程序之间移动数据。 FloatBuffers 是不可避免的，因为 OpenGL 需要给定格式的数据，这将不同于 JVM 中数据的内部表示，但至少你不需要为每组数据保留一个单独的 FloatBuffer你拥有的数据。