OpenGL概念问题

Question

我刚开始在Win32 C++中学习OpenGL编程，所以请不要太苛刻 :) 我已经浏览了NeHe教程和“红书”的一些内容，但我感到很困惑。到目前为止，我已经成功地建立了一个OpenGL窗口，绘制了一些三角形等等，没有问题。但现在我想建立一个模型，并从不同的角度来查看它。那么我们该怎么做呢？

1. 将模型加载到内存中（在堆上保存三角形/四边形坐标的结构体），在每个场景渲染时，使用 glVertex3f 等方法将所有内容绘制到屏幕上。

2. 只需使用 glVertex3f 等方法一次性加载/绘制模型，然后我们就可以在每个场景中更改视图位置。

3. 其他...？

对我而言，选项1似乎是到目前为止最可行的选择，但它似乎有点愚蠢！我们必须决定哪些对象是可见的，仅绘制那些对象。这不是非常慢吗？选项2可能更具吸引力 :)

编辑：感谢所有的帮助，我已经决定：从文件中读取我的模型，然后使用 glBufferData 将其加载到GPU内存中，然后使用 glVertexPointer 和 glDrawArrays 将数据传递给渲染函数。

- the_source

Answer 1

首先需要理解的是，OpenGL实际上并不理解“模型”这个术语，所有OpenGL看到的都是一串顶点流，并根据当前模式使用这些顶点流将三角形绘制到屏幕上。

每帧绘图迭代都遵循以下大纲：

清除所有缓冲区 对于每个窗口元素（主场景、HUD、小地图等）： 设置裁剪区域和视口 条件性清除深度和/或模板 设置投影矩阵 设置初始视图的模型视图矩阵 对于每个模型： 将模型变换应用于矩阵堆栈 绑定模型数据(纹理、顶点等) 发出模型绘制命令

交换缓冲区 OpenGL不会记住上面发生的一切。有一个称为显示列表的工具，但它们无法存储所有类型的命令-而且它们已经被弃用并从最近的OpenGL版本中删除。立即模式命令glBegin、glEnd、glVertex、glNormal和glTexCoord也已被删除。

因此，想法是上传一些数据(纹理、顶点数组等)到OpenGL缓冲区对象中。然而，只有纹理被直接理解为它们所代表的内容(图像)。所有其他类型的缓冲区都需要您告诉OpenGL如何处理它们。这是通过调用gl{Vertex、Color、TexCoord、Normal、Attrib}Pointer来设置数据访问参数和glDraw{Arrays、Elements}触发OpenGL获取要提供给光栅化器的顶点流来完成的。

- datenwolf

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啊，好的，这个整体想法在这些年里有了一些变化。旧的教程仍然使用那些立即模式命令。我想我会去当地书店找一本最近的教程，因为这一切变得非常复杂（而我曾经认为自己在掌握Windows GDI后是王者...） - the_source

@the_source：基本思想从未改变，但得到简化的是数据发送到OpenGL的方式。在最近的OpenGL实现中，glBegin … glEnd块被直接转换为顶点数组，但在OpenGL层面之下（这意味着您不能通过即时模式调用来自动获取可用的VA）。每次调用glVertex就像将下一个顶点属性向量推送到顶点数组的末尾，并在过程中扩展它。 - datenwolf

@the_source 说的有点跑题，但既然你在谈论书籍，如果你真的想找一本关于现代GL而没有过时功能的书，我会推荐最新版的《超级圣经》，更多信息请参见这个问题。红皮书肯定有点过时了。但正如datenwolf所说，从旧风格中学习OpenGL并不会有任何害处，因为基本概念不会改变太多。 - Christian Rau

谢谢Christian，那个链接非常有帮助！ - the_source

Answer 2

您应该将数据上传到GPU内存一次，然后尽可能少地使用命令来绘制每帧。

以前，这是使用显示列表完成的。现在，一切都与顶点缓冲对象（又称VBO）有关，因此请了解一下。

这里有一个关于VBO的教程，链接，在OpenGL之前它们只是扩展，而不是核心部分。

- Macke

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谢谢，所以实际上是选项1，但是我们将模型存储在GPU内存中，而不是堆上？我们仍然必须每帧绘制所有内容吗？ - the_source

@the_source：有点像。你不需要指定每个顶点（这是我的主要观点），但你仍然需要在每一帧绘制场景。只是告诉GPU渲染它已经存在于本地内存中的数据比让CPU每帧逐个发送每个顶点要快得多。 - Macke

确实，你不需要每帧都将数据发送到GPU，但你必须要渲染它 :) - jcoder