将 QGLWidget 与 Qt5 一起使用时的性能问题

Question

我正在尝试开发一个应用程序，该应用程序将用于 3D 对象的可视化及其模拟。在此我必须绘制具有单独颜色阴影的“n”个对象（可能是三角形、矩形或其他一些非凸多边形）。为此，我在 Qt5 中使用 QGLWidget（操作系统 - Windows 7/8/10 )。

用于填充对象信息的结构：

typedef struct {
  QList<float> r,g,b;
  QList<double> x,y,z;
}objectData;

将从文件中读取对象的数量及其对应的坐标值。

paintGL 函数：

void paintGL() {
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glMatrixMode(GL_PROJECTION);
    glLoadIdentity();
    gluPerspective(25, GLWidget::width()/(float)GLWidget::height(), 0.1, 100);
    glMatrixMode(GL_MODELVIEW);
    glLoadIdentity();
    gluLookAt(0,0,5,   0,0,0,   0,1,0);
    glRotatef(140, 0.0, 0.0, 1.0);
    glRotatef(95, 0.0, 1.0, 0.0);
    glRotatef(50, 1.0, 0.0, 0.0);
    glTranslated(-1.0, 0.0, -0.6);
    drawObjects(objData, 1000)
}

物体的绘制功能：

void drawObjects(objectData objData,int objCnt) {
    glPushMatrix();
    glBegin(GL_POLYGON);
    for(int i = 0; i < objCnt; i++) {
        glColor3f(objData.r[i],objData.g[i],objData.b[i] );
        glVertex3d(objData.x[i],objData.y[i],objData.z[i]);
    }
    glEnd();
    glFlush();
    glPopMatrix();
}

问题： 现在，当要绘制的对象数量超过某个最大值（例如 n = 5000）时，应用速度逐渐降低。我无法使用 QThread，因为它已经继承了 QGLWidget。

请建议在对象数较高时如何提高应用程序的性能。我不知道我在哪里做错了。

该示例的屏幕截图：

包含网格视图中对象数量的示例图像

Answer 1

您使用的是固定管道而不是可编程管道，您可以在其中告诉渲染过程的每个阶段，应该做什么，仅此而已。在我鼓励您研究的其他显着差异中（研究“现代 opengl”，它将引导您进行 OpenGL 3.3 及以上类型的工作）。

旧的固定管线效率非常低，当计算机在渲染时必须为每个几何图形与显卡通信时。相比之下，现代可编程管道允许您将要渲染的模型数据推送到 VRAM 中，在渲染期间将直接从 VRAM 访问它（非常快速的内存访问）。

您还摆脱了“做事”的通用方式，这些方式在机械上比定制方式慢。

另外，我鼓励您使用 QOpenGLWidget 而不是以前的 QGLWidget 类。如http://doc.qt.io/qt-5/qglwidget.html 中所述，此类已过时。

现代 OpenGL 快速入门：

http://www.opengl-tutorial.org/

所以，你没有做任何“错误”的事情。您只是没有使用当前的技术。玩得开心！

Answer 2

您正在使用 OpenGL 即时模式，这对于大量顶点来说非常慢，几乎不应该使用。请改用保留模式。有关详细信息，请参阅此答案：https://stackoverflow.com/a/6734071

Answer 3

谢谢@dave 和@Zedka9。当我开始在 openGL 中使用中间模式时，它对我来说很好。我已经像这样修改了drawObject函数

物体的绘制功能：

在组织和复制顶点和颜色到这些缓冲区之后

GLfloat 顶点[1024*1024],颜色[1024*1024];

int vertArrayCnt; // 顶点数

void drawObjects(void) {
    glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
    glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
    glColorPointer(3, GL_FLOAT, 0, colors);
    glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, vertices); 
    glPushMatrix();
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, vertArrayCnt); 
    glPopMatrix();
    glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);  // disable vertex arrays
    glDisableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
}