是否有必要每帧绑定所有 VBO（和纹理）？答案

【问题标题】：Is it necessary to bind all VBOs (and textures) each frame?是否有必要每帧绑定所有 VBO（和纹理）？
【发布时间】：2017-03-19 05:26:57
【问题描述】：

我正在关注basic tutorial on OpenGL 3.0。我不清楚为什么/如果我必须绑定、启用和取消绑定/禁用每帧的所有顶点缓冲区和纹理。

对我来说，似乎有太多 gl**** 调用，我想这有一些开销。例如here 你会看到每一帧都有几个块，比如：

// do this for each mesh in scene
// vertexes
glEnableVertexAttribArray(0);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);
glVertexAttribPointer(  0, 3, GL_FLOAT,GL_FALSE,0,(void*)0);
// normals
glEnableVertexAttribArray(1);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, normal_buffer );
glVertexAttribPointer(  1, 3, GL_FLOAT,GL_FALSE,0,(void*)0);
// UVs
glEnableVertexAttribArray(2);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, uv_buffer    );
glVertexAttribPointer(  2, 2, GL_FLOAT,GL_FALSE,0,(void*)0);

// ...
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, nVerts );
// ...
glDisableVertexAttribArray(0);
glDisableVertexAttribArray(1);
glDisableVertexAttribArray(2);

想象一下，您不仅有一个，而是 100 个不同的网格，每个网格都有自己的 VBO，用于顶点、法线、UV。我真的应该为他们每个人的每一帧都做这个程序吗？当然我可以将这种复杂性封装到一些函数/对象中，但我担心这个 gl**** 函数调用的开销。

这台机器的某些部分不可能从per frame loop 移动到scene setup 吗？

另外I read VAO 是一种如何将一个对象的相应 VBO 打包在一起的方法。并且绑定 VAO 会自动绑定相应的 VBO。所以我在想每个网格（不是实例）可能有一个 VAO 应该如何完成 - 但根据 this answer 似乎不是这样？

【问题讨论】：

优化该代码的第一步是一组缓冲区 + 每个“对象”一个 VAO。第二优化该代码的步骤是一组缓冲区 + 每个“共享相同顶点属性格式的对象组”一个 VAO（通过拥有更大的缓冲区，在其中组合多个对象）。跨度>
如果您只有 100 个对象，那么切换每个对象的 VAO 甚至应该不会接近性能瓶颈。

标签： c++ opengl vbo vao

【解决方案1】：

您应该使用顶点数组对象（由glGenVertexArrays 生成）。多亏了它，您不必每次都执行这些调用。顶点缓冲区对象存储：

致电glEnableVertexAttribArray 或glDisableVertexAttribArray。
顶点属性配置通过glVertexAttribPointer。
通过调用与顶点属性关联的顶点缓冲区对象 glVertexAttribPointer。

也许this 会是更好的教程。

这样您就可以生成 vao 对象，然后绑定它，执行调用并取消绑定。现在在绘图循环中你只需要绑定 vao。

示例：

  glUseProgram(shaderId);
  glBindVertexArray(vaoId);
  glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
  glBindVertexArray(0);
  glUseProgram(0);

【讨论】：

【解决方案2】：

首先要做的事：您对 GL 调用开销的担忧已通过引入 顶点数组对象 得到解决（请参阅 @Criss 答案）。但是，您思路的真正问题是，您将 VBO 等同于几何网格，即为每个几何图形赋予其自己的 VBO。

这不是您应该如何看待和使用 VBO。 VBO 是内存块，您可以将多个对象的数据放入单个 VBO；您不必绘制整个事物，您可以将绘制调用限制为 VBO 的子集。并且您可以使用相似甚至相同的绘图设置合并几何图形，并通过一次绘图调用一次绘制它们。要么拥有正确的顶点索引列表，要么使用实例化。

当涉及到纹理的绑定状态时……嗯，是的，这有点烦人。切换纹理时，您确实必须完成整个绑定舞蹈。这就是为什么通常在绘制之前按纹理/着色器对几何图形进行排序的原因，这样可以最大限度地减少纹理切换的数量。

最后 3 或 4 代 GPU（截至 2016 年底）确实支持无绑定纹理，您可以通过 64 位句柄访问纹理（实际上是 some中相关数据结构的地址> 地址空间）在着色器中。然而，无绑定纹理尚未成为核心 OpenGL 标准，您必须使用供应商扩展来使用它。

另一个有趣的方法（由 Id Tech 4 推广）是虚拟纹理。您可以分配可寻址大小巨大的稀疏填充纹理对象，但实际上只有其中一部分填充了数据。在程序执行期间，您确定需要纹理的哪些区域并根据需要交换所需的数据。

【讨论】：