3D Computer Grapihcs Using OpenGL - 14 OpenGL Instancing

Posted 2020-10-22 游戏开发技术笔记

如果我们需要绘制两个（或者多个）一样的立方体（或者物体），只是位置、缩放、旋转不一样，那么我们可以不需要多次将这个物体的顶点信息、颜色信息等发送到显卡，而是发送一次，绘制多次，仅仅是每次绘制之前应用不同的转换矩阵。这种方法叫做OpenGL Instancing。它的效率比每次都重新发送一次数据到显卡要高很多。

看具体代码：

 1 void MyGlWindow::paintGL()
 2 {
 3     glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_COLOR_BUFFER_BIT);
 4     glViewport(0, 0, width(), height());
 5 
 6     //cube1
 7     glm::mat4 projectionMatrix = glm::perspective(30.0f, ((float)width()) / height(), 0.1f, 10.0f);
 8     glm::mat4 translationMatrix = glm::translate(projectionMatrix, glm::vec3(0.0f, 0.0f,-3.0f));
 9     glm::mat4 fullTransformMatrix = glm::rotate(translationMatrix, 54.0f, glm::vec3(1.0f, 0.0f, 0.0f));
10 
11     GLint fullTransformMatrixUniformLocation = glGetUniformLocation(programID, "fullTransformMatrix");
12     glUniformMatrix4fv(fullTransformMatrixUniformLocation, 1, GL_FALSE, &fullTransformMatrix[0][0]);
13     glDrawElements(GL_TRIANGLES, numIndices, GL_UNSIGNED_SHORT, 0);
14 
15     //cube2
16     translationMatrix = glm::translate(projectionMatrix, glm::vec3(2.0f, 0.0f, -4.0f));
17     fullTransformMatrix = glm::rotate(translationMatrix, 126.0f, glm::vec3(0.0f, 1.0f, 0.0f));
18     glUniformMatrix4fv(fullTransformMatrixUniformLocation, 1, GL_FALSE, &fullTransformMatrix[0][0]);
19     glDrawElements(GL_TRIANGLES, numIndices, GL_UNSIGNED_SHORT, 0);
20 
21 }

我们仅在paintGL()函数中增加了几行代码（16-19行），就可以绘制另外一个立方体。

我们在16-17行重新改变了translationMatrix和fullTransformMatrix转换矩阵（我们甚至都没有定义新的矩阵，而仅仅是改变其数值），重新改变了位置、旋转。projection 矩阵我们并不想改变，还是之前的设置。

第18行和12行完全一样，但是这是必须的，因为要重新应用这个uniform变量才能起作用。

第19行使用了新的变换矩阵对立方体进行了第二次绘制。编译运行我们得到以下效果：