OpenGL 性能问题

Posted 2023-02-22

【中文标题】OpenGL 性能问题

【英文标题】：OpenGL performance issue

【发布时间】：2012-08-10 13:03:36

【问题描述】：

我正在使用 LWJGL 和 Java 1.6 编写 2D RPG。现在，我有一个“World”类，它包含一个 Tile 的 ArrayList（与每个 Tile 的基本代码的接口）和一个 GrassTile 类，它使用 Spritesheet。

当使用即时模式绘制 64x64 GrassTiles 网格时，我得到大约 100 FPS，并通过从 ArrayList 内的每个图块调用 .draw() 方法来完成此操作，该方法绑定了 spritesheet 并绘制了它的某个区域（使用glTexCoord2f())。所以我听说最好使用 VBO，得到一个基本教程并尝试在 .draw() 方法上实现它们。

现在有两个问题：我不知道如何仅将纹理的某个区域绑定到 VBO（整个纹理将只是 glBindTexture()）所以我尝试仅将它们与颜色一起使用。 这把我带到了第二个问题：我只有 +20 FPS（总共 120），这并不是我所期望的，所以我想我做错了什么。此外，我在 ArrayList 中迭代时为每个 GrassTile 制作了一个 VBO。我认为这是错误的，因为我可以简单地将所有图块放入一个 FloatBuffer 中。

那么，如何以更好的方式绘制相似的几何图形，以及如何仅将纹理的某个区域绑定到 VBO？

【问题讨论】：

“仅将纹理的特定区域绑定到 VBO”是什么意思。您不将纹理绑定到缓冲区，而是将它们绑定到纹理单元...

好吧，我不知道，对不起。我的意思是：glTexCoord2f() 的 vbo 等价物是什么？

opengl.org/sdk/docs/man/xhtml/glVertexAttribPointer.xml

哦，所以我可以像对顶点或颜色那样做？

是的。顶点属性是通用的......呃，我不想骗你。无论如何，现代 OpenGL (>= 3.3) 将允许您这样做。

【参考方案1】：

那么，我怎样才能以更好的方式绘制相似的几何图形...

就像@Ian Mallett 描述的那样；将所有顶点数据放入一个 single 顶点缓冲区对象。这使得一次调用即可呈现您的地图。 如果您的地图变大 1000 倍，您可能希望实施一个仅绘制屏幕上显示的顶点的相机解决方案，但如果您计划显着更大的地图。

...我怎样才能只将纹理的某个区域绑定到 VBO？

您只能绑定整个纹理。您必须指向到要映射的纹理的某个区域。

每个纹理坐标都与特定的顶点相关。每个图块都与四个顶点有关。您游戏中的常见图块将共享相同的纹理，因此称为“图块地图”。好好利用它。将所有瓷砖纹理放在纹理表中并绑定该纹理表。 对于您创建的每个新“图块”，检查该区域是指空气、草地还是地面，然后指向与您想要的纹理对应的部分。

假设您的纹理区域（以像素为单位）为 100x100。地面区域是从左下角算起的 15x15。按照上面的逻辑解释下面显示的示例代码：

// The vertexData array simply contains information
// about a tile's four vertices (or six 
// vertices if you draw using GL_TRIANGLES).

mVertexBuffer.put(0, vertexData[0]);
mVertexBuffer.put(1, vertex[1]);
mVertexBuffer.put(2, vertex[2]);
mVertexBuffer.put(3, vertex[3]);
mVertexBuffer.put(4, vertex[4]);
mVertexBuffer.put(5, vertex[5]);
mVertexBuffer.put(6, vertex[6]);
mVertexBuffer.put(7, vertex[7]);
mVertexBuffer.put(8, vertex[8]);
mVertexBuffer.put(9, vertex[9]);
mVertexBuffer.put(10, vertex[10]);
mVertexBuffer.put(11, vertex[11]);

if (tileIsGround) 
   mTextureCoordBuffer.put(0, 0.0f);
   mTextureCoordBuffer.put(1, 0.0f);

   mTextureCoordBuffer.put(2, 0.15f);
   mTextureCoordBuffer.put(3, 0.0f);

   mTextureCoordBuffer.put(4, 0.15f);
   mTextureCoordBuffer.put(5, 0.15f);

   mTextureCoordBuffer.put(6, 0.15f);
   mTextureCoordBuffer.put(7, 0.0f);
 else  /* Other texture coordinates. */ 

您实际上编写了解决方案。唯一的区别是您应该将纹理坐标数据上传到 GPU。

【参考方案2】：

这是关键：

我正在为每个 GrassTile 制作一个 VBO，同时在 ArrayList 中进行迭代。

不要这样做。您制作一次 VBO，然后在必要时对其进行更新。制作纹理、VBO、着色器是 OpenGL 最慢的使用方法——难怪你会遇到帧率问题——你要这样做 O(n) 次，每一帧。

我认为这有点不对，因为我不能['t?] 简单地将所有图块扔到一个 FloatBuffer 中。

只有在批量绘制调用时才能获得性能。这意味着当您绘制图块时，您应该使用一个 VBO一次绘制所有个。

//Initialize
Make a single VBO (or two: one for vertex, one for texture
coordinates, whatever--the key point is O(1) VBOs).
Fill your VBO with ALL of your tiles' data.

//Main loop
while (true) 
    Draw the VBO with a single draw call,
    thus drawing all your tiles all at once.