opengl3 20k sprites 帧速率慢？

Posted 2023-02-16

【中文标题】opengl3 20k sprites 帧速率慢？

【英文标题】：opengl3 20k sprites slow framerate?

【发布时间】：2015-08-07 10:44:08

【问题描述】：

我已经成功用golang制作了一个opengl 3.x动画。然而;仅在渲染 20k 纹理后，逐帧更新才明显变慢。所有精灵所做的只是简单地从屏幕左侧移动到右侧。请记住，它们都在彼此之上，因为我懒得随机定位。

我有一台更新的 PC，可以在高设置下运行 GTA5，但无法在 opengl3 环境中显示 20k 精灵（带纹理的四边形）？？

我一定是在这里做错了什么。也许我需要将所有顶点打包在一个 VBO 中，而不是为每个对象打包一个新的 vbo？我也绑定了每个对象。我不确定是什么导致了这个瓶颈。有人可以帮忙吗，因为我不知道从这里去哪里？

我附上了我的代码作为参考，任何人都可以提供一些关于在 opengl3 中加速渲染 20k 精灵的提示： http://pastebin.com/SHQtRPn7

【参考方案1】：

在不查看源代码的情况下，您应该使用一个 VBO 并为所有共享纹理的精灵组合几何图形，并使用一次绘制调用来绘制它们。

【讨论】：

如果一切都在一个 vbo 中，我如何对每个对象应用转换？我是否将制服传递给包含矩阵的顶点着色器？或者我是否使用客户端更新每个顶点，以便着色器获取已经转换的顶点？

我还觉得将较大的 VBO 传输到着色器所需的时间会抵消较小的着色器传输，从而抵消任何性能优势？

如果您小心操作，数据传输会在后台发生，而您的程序已经在执行其他操作。

【参考方案2】：

OpenGL 调用很昂贵。你在每一帧中都做了很多一万次。相反，如果可能的话，你想做一个大的draw call。如果没有，每个纹理 + 程序组合一个绘制调用。

您可以为您绘制的每个对象传递一个矩阵，而不是将矩阵作为统一传递。

这段代码不如它应该的那么好，但它的性能比你的要好几个数量级。

func (drawer *SpriteDrawer) Draw(sprites []Sprite) 
    if len(sprites) == 0 
        return
    

    drawer.Use()
    drawer.Texture.Bind(gl.TEXTURE_2D_ARRAY)

    tmp := drawer.GetTransform().To32()
    drawer.camera_uniform.UniformMatrix2x3f(false, &tmp)

    vertexbuffer := gl.GenBuffer()
    defer vertexbuffer.Delete()
    vertexbuffer.Bind(gl.ARRAY_BUFFER)

    stride := int(unsafe.Sizeof(sprites[0]))

    gl.BufferData(gl.ARRAY_BUFFER, stride*len(sprites), sprites, gl.STREAM_DRAW)

    var transform1, transform2, texcoords, texlevel gl.AttribLocation
    transform1 = 0
    transform2 = 1
    texcoords = 2
    texlevel = 3

    transform1.AttribPointer(3, gl.FLOAT, false, stride, unsafe.Offsetof(sprites[0].Transform))
    transform2.AttribPointer(3, gl.FLOAT, false, stride, unsafe.Offsetof(sprites[0].Transform)+unsafe.Sizeof(sprites[0].Transform[0])*3)
    texcoords.AttribPointer(4, gl.FLOAT, false, stride, unsafe.Offsetof(sprites[0].TextureLeft))
    texlevel.AttribPointer(1, gl.FLOAT, false, stride, unsafe.Offsetof(sprites[0].Layer))

    transform1.EnableArray()
    transform2.EnableArray()
    texcoords.EnableArray()
    texlevel.EnableArray()

    gl.DrawArrays(gl.POINTS, 0, len(sprites))

    transform1.DisableArray()
    transform2.DisableArray()
    texcoords.DisableArray()
    texlevel.DisableArray()

library this is from

【参考方案3】：

我看到的一个问题是您每帧都创建一个 vbo。我不确定您要做什么。如果您尝试更新您的 vbo，请改用 glBufferSubData()。 glBufferData() 每次调用它时都会创建一个新缓冲区，因此它肯定会比 glBufferSubData() 更昂贵。 glBufferSubData() 只是修改/更新你的 vbo。这应该可以提高您的 fps。

【讨论】：

所以对于我的每个 vbo（uv、颜色、顶点）我应该调用 glbuffersubdata 并且只在循环开始前调用 glbuffer 一次？我说的对吗？

是的 :)。您使用 glBufferData() 分配内存，然后如果需要修改它，只需使用 glBufferSubData()

谢谢。这真的会给我带来那么大的 fps 提升吗...我的意思是它仅落后于 20k 四边形（4 个顶点）。使用我的显卡/cpu 应该每帧处理数十万个顶点？

不能肯定地说。这只是增加开销的一件事。

如果您修改 vbo 只是为了应用转换（平移、旋转或缩放），那么您应该只将矩阵传递给着色器。我认为这将比 glBufferSubData() 提高 fps。