在OpenGL中给一个立方体贴图的最佳方法

Question

如何以最低的内存消耗和最快的速度为一个立方体上色？经过一段时间的研究，我找到了以下解决方案：

数据结构：

GLfloat Cube::vertices[] =
 {-0.5f, 0.0f, 0.5f,   0.5f, 0.0f, 0.5f,   0.5f, 1.0f, 0.5f,  -0.5f, 1.0f, 0.5f,
  -0.5f, 1.0f, -0.5f,  0.5f, 1.0f, -0.5f,  0.5f, 0.0f, -0.5f, -0.5f, 0.0f, -0.5f,
  0.5f, 0.0f, 0.5f,   0.5f, 0.0f, -0.5f,  0.5f, 1.0f, -0.5f,  0.5f, 1.0f, 0.5f,
  -0.5f, 0.0f, -0.5f,  -0.5f, 0.0f, 0.5f,  -0.5f, 1.0f, 0.5f, -0.5f, 1.0f, -0.5f
  };

 GLfloat Cube::texcoords[] = { 0.0,0.0, 1.0,0.0, 1.0,1.0, 0.0,1.0,
                               0.0,0.0, 1.0,0.0, 1.0,1.0, 0.0,1.0,
                               0.0,0.0, 1.0,0.0, 1.0,1.0, 0.0,1.0,
                               0.0,0.0, 1.0,0.0, 1.0,1.0, 0.0,1.0
                             };

 GLubyte Cube::cubeIndices[24] = {0,1,2,3, 4,5,6,7, 3,2,5,4, 7,6,1,0,
                                  8,9,10,11, 12,13,14,15};

绘制函数：

        glEnable(GL_TEXTURE_2D);
        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture);
        glHint(GL_PERSPECTIVE_CORRECTION_HINT, GL_NICEST);
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST);
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
        glColor3f(1.0f, 1.0f, 1.0f);

        glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
        glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);

        glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, 0, texcoords);
        glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, vertices);

        glDrawElements(GL_QUADS, 24, GL_UNSIGNED_BYTE, cubeIndices);
        glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
        //glDisableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
        glDisable(GL_TEXTURE_2D);

如您所见，结果是正确的：

但是，为了达到这个结果，我不得不重新定义一些顶点（vertices数组中有16个3D点），否则纹理将无法在DrawElement函数中映射。

有人知道在顶点数组中更好的纹理立方体的方法吗？

- Luca

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为什么你需要"最快/最低内存"，你打算在屏幕上放置十亿个立方体吗？另外，你所说的“重新定义一些顶点”是什么意思？ - Luke B.

设置了立方体纹理后，帧率下降了（从60降到40）。我重新定义了“vertices”数组中的一些顶点，如果你仔细看，这个数组中有16个点（3D），但是为了定义一个立方体，只需要8个就足够了。 - Luca

如果你遇到了问题，那就是你做错了什么。这很可能不是因为方块的缘故，因为8个或16个顶点基本没有太大区别。同时还需要考虑每个顶点连接着三个面，而它们都有不同的UV坐标，因此你需要这些“额外”的顶点。我不确定你是否只调用了一次glTexParameteri，当你创建纹理时这个操作只用执行一次，如果在你的循环中重复执行它会导致速度变慢。 - Luke B.

Answer 1

我之前在使用OpenGL ES时遇到了同样的问题。我的研究表明，这是因为每个顶点只能关联一个纹理坐标，所以没有其他方法可以解决这个问题。

- jmathew

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你说得对。我从我的GPU教科书上读到，GPU的局限之一是我们几乎无法与其他并行顶点通信，因此每个面应该有一些重复的顶点。 - Seideun

Answer 2

嗯，你可以在顶点着色器中使用立方体贴图纹理来处理纹理坐标。要生成纹理坐标，你只需要在顶点着色器中添加这行代码：

out vec2 texcoords;
texcoords=normalize(vertex_data.xy)

无需重新定义顶点，您还可以通过使用顶点缓冲对象来提高性能。

- debonair

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现在使用着色器还为时过早。 - Luca

我不明白你所说的“对我来说太早”是什么意思？ - debonair

那不是借口。你应该从着手学习着色器开始。如今，着色器不是“高级”的，而是标准。 - Nicol Bolas