分享一篇gamedev的关于opengl绘制数据组织的文章

       在opengl red book中，我们知道glDrawArray和glDrawElements这些drawcall可以绘制点集合GL_POINTS，线段集合GL_LINES, 和三角形集合GL_TRIANGLES这些代数拓扑中的单纯形，这些是3D的最基本的"砖块"，其他复杂的曲面曲线都是通过离散成线段集合，三角形集合通过opengl的drawcall来绘制的。

       现在我们通过书上的讲解可以知道，如果要绘制n个曲面物体，例如[ball0,   ball1,  ball2, ...  balli, balln], 假设这n个ball，不一样我们必须每个物体创建一个VBO，然后调用n次glDrawElements，就像下面的伪代码描述

ballmeshs = {ball0， ball1，ball2，...balln}

for (int i = 0; i < n i++)
{
    GLuint vbo;
    glGenBuffer(vbo)；
    glBindBuffer(..., vbo);
    glBufferData(...,vbo, trimesh);
    ...
    glDrawElements(...);
}

上面不是完整的opengl程序，只是说明性的，这样的绘制方式，主要的问题是这些API调用属于系统调用是有几十纳秒到几毫秒不等的，所以当n到了一定的数量，这个for里面的时间花费那是可观的，例如5秒是5000毫秒，几千个ball就能慢到秒级。

      所以现代GPU渲染方式，采用VBO这种方式，则要把n个曲面物体放到整个三角形集合中，构造一个vbo，代码组织方式如下

ballmeshs = {ball0， ball1，ball2，...balln}

// merge or （batch）n small mesh as one larger mesh
trimesh = merge(ballmeshs);


GLuint vbo;
glGenBuffer(vbo)；
glBindBuffer(..., vbo);
glBufferData(...,vbo, trimesh);
...
glDrawElements(...);

这个merge函数是自己写的组织合并小的三角形mesh到一个大的三角形mesh，它也有时间花销，但是他的操作主要是内存操作，相比n个opengl的API及n个opengl的drawcall，反而是很快的了，当然CPU越快，merge就更快。

     这里有个平衡的问题，就是如果n很大，全都merge成一个vbo，opengl由GPU制造商限制，vbo有个最大容量的，超过了有的显卡就报错，而且一个vbo，如果想删除这个vbo中的部分ball，其实是在内存块删除操作，会有时间花费，会慢，这样vbo就不能太大，一些经验值是推荐的，网上有相关介绍，可能像OGL红宝书只是编程指南，一般介绍不多，这里是推荐一篇gamedev的文章 https://www.gamedev.net/tutorials/_/technical/opengl/opengl-batch-rendering-r3900/  这种就是给了个opengl的组织绘制数据的opengl代码，网上很多博客转载的比较多，但是要opengl比较熟悉才行. 我不知道有什么文献叫这个称呼，其实现代shader为主的GPU编程，主要的特点就是通过VBO， VAO， TBO给GPU一次喂更多的绘制数据，不然GPU一直喂不饱，浪费硬件，所以GPU叫批处理器是不是还更接近它的原理一些。

标签：...,opengl,vbo,merge,gamedev,GPU,数据组织,绘制
来源： https://www.cnblogs.com/abcstar/p/14696376.html