在OpenGL中，如何处理每个三角形的多个变量？

Question

我正在使用OpenGL，并不满意标准方法传递每个三角形（或在我的情况下，四边形）的值，这些值需要在片段着色器中使用，即将它们分配给每个原始图元的顶点，并通过顶点着色器传递它们以被不必要地插值（除非使用“flat”指令）在片段着色器中（因此换句话说，每个片段非变化的）。

有没有一种方式可以存储每个三角形（或四边形）的值，以便在片段着色器中访问，而不需要每个顶点都有冗余副本？如果是这样，那么这种方式是否比CPU端的3x（或4x）数据移动代码的开销更好？

我知道使用几何着色器可以将这些值扩展到新顶点，但我听说几何着色器在不更新硬件上非常慢。这是真的吗？

- Christopher Brown

Answer 1

OpenGL片段语言支持gl_PrimitiveID输入变量，它将是当前处理的片段所属原始图元的索引（每个绘制调用从0开始）。这可以用作对某些保存每个原始数据的数据存储的索引。

根据每个原始需要的数据量和总原始数量，有不同的选择。对于少量的原始，您可以设置一个统一的数组并索引到其中。

对于相当多的原始，我建议使用纹理缓冲对象（TBO）。这基本上是一个普通的缓冲对象，可以通过texelFetch GLSL操作在随机位置只读访问。请注意，TBO实际上不是纹理，它们仅重用现有的纹理对象接口。在内部，它仍然是从缓冲对象获取数据，并且没有纹理管线的任何开销，非常高效。

这种方法的唯一问题是您无法轻松地混合不同的数据类型。您必须为TBO定义一个基本数据类型，并且每次提取都会以该格式获取数据。如果您只需要每个基元的一些浮点数/向量，则这完全不是问题。如果您需要每个基元的一些整数和一些浮点数，您可以使用不同的TBO，每种类型一个，或者使用现代GLSL（>=3.30），您可以使用整数类型的TBO并重新解释整数位为浮点数，通过intBitsToFloat()绕过该限制。

- derhass

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那么您是在暗示我应该使用gl_PrimitiveID来索引TBO吗？ - Christopher Brown

@ChristopherBrown：是的。当然，你可能需要一些因素，因为你可能需要一个原语中不止一个“元素”（或者也许不需要），所以不要直接使用gl_PrimitiveID作为纹理坐标。 - derhass

Answer 2

您可以使用顶点数组中的一个元素来渲染多个顶点。这被称为实例化顶点属性。

- HolyBlackCat

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@snb 你是否认为之前的编辑建议了不同的解决方案？在我看来，我之前也是在建议同样的事情。 :) - HolyBlackCat

是的，看起来你在谈论另一件事情。 - Krupip

不，你之前更接近了，看看这个。你需要使用分频器，否则你将无法使用每个实例的属性。还有一个事情让我困惑，就是你说“这种方法不能加速渲染”，但实例化确实可以加速渲染……你发送一个命令而不是10000个。 - Krupip

@snb 但是 glVertexAttribDivisor 允许每个实例一个属性值，而不是每个三角形。每个实例一个三角形会很愚蠢。你对性能的看法是正确的，我已经修改了。 - HolyBlackCat

Op说：“PER三角形（或四边形）”，他们可以单独绘制每个三角形或四边形实例，但无论如何，没有足够的信息让任何人知道该怎么做。我甚至不确定你现在在说什么。 - Krupip