OpenGL在多个地方多次绘制同一个多边形

Question

在我的 opengl 应用程序中，我在屏幕上的不同点绘制了大约 50k 次相同的多边形。在我目前的方法中，我执行以下操作：

• 将多边形一次绘制到显示列表中
• 对于多边形的每个实例，推动矩阵，平移到该点，适当缩放和旋转（每个点的缩放将相同，平移和旋转不会）。

但是，对于 50k 多边形，这是 50k 推送和弹出以及正确矩阵平移的计算以移动到正确的点。

我的一位同事还建议将整个场景绘制到缓冲区中，然后仅通过一次平移绘制整个缓冲区。这里的权衡是我们需要将所有多边形顶点保存在内存中，而不仅仅是显示列表，但我们不需要为每个顶点执行 push/translate/scale/rotate/pop。

第一种方法是我们目前已经实施的方法，我希望看看我们是否可以改进它，因为第二种方法需要进行重大更改（但是，如果第二种方法更快，我们可以总是重写）。

所有这些推送/弹出都是必要的吗？有没有更快的方法来做到这一点？我应该担心这么多推送/弹出会降低性能吗？

Answer 1

这取决于你的最终目标。最新的 OpenGL 规范启用了“几何实例化”的功能。您可以将所有矩阵加载到缓冲区中，然后使用单个“绘制实例”调用（OpenGL 3+）绘制所有 50k。如果您正在寻找临时修复，至少将多边形加载到顶点缓冲区对象中。显示列表非常陈旧且已被弃用。

这 50k 多边形会独立移动吗？您将不得不忍受 一些 形式的“推送/弹出”（即使现代场景图不一定使用显式矩阵堆栈）。如果 50k 多边形是静态的，您可以将整个场景预编译成 一个 VBO。这会让它的渲染速度非常快。

Answer 2

如果您可以使用最新版本的 OpenGL（>=3.1，IIRC），您可能需要查看glDrawArraysInstanced 和/或glDrawElementsInstanced。对于旧版本，您可能可以使用glDrawArraysInstancedEXT/`glDrawElementsInstancedEXT，但它们是扩展，因此您必须这样访问它们。

无论哪种方式，总体思路都相当简单：您有一个网格和多个指定在何处绘制网格的变换，然后您逐步使用不同的变换绘制网格。但是请注意，这一定不会带来重大改进——它取决于实现（甚至比大多数事情所做的更多）。