如何最佳使用VBOs

Question

使用VBO的最快和最灵活（适用于大多数情况）的方式是什么？

我正在开发一个OpenGL应用程序，并希望它能达到最佳性能，所以我需要有人回答这些问题。我读了许多问题和答案，但我觉得有太多我不需要的信息，这让我的脑子混乱了...

• 我应该使用多少个VBO？
• 我应该如何创建VBO？
• 如果数据大小不固定，我应该如何更新VBO的数据？
• 我应该如何渲染VBO？
• 对于我不想再渲染的VBO中的数据，我应该如何处理？

- Qualphey

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很多你的问题是没有有效答案的。任何这样的答案都将是硬件特定的。 - Nicol Bolas

Answer 1

• 我应该使用多少个vbo？

尽量少。切换VBO会带来一些小的但可测量的成本。通常，您将尝试将相似的数据分组到VBO中。例如，在FPS游戏中，所有不同种类的垃圾、小道具等通常位于同一个或仅有少量的VBO中。

这也取决于绘制批次的大小。渲染少于约100个基元的glDraw...调用是次优的（即使15年前也是如此）。因此，您应尽可能对至少100个基元进行批处理。但是，如果单个网格仅具有，比如20个三角形（低多边形计数道具的实例化或类似），每个三角形都在自己的VBO中，则无法再进行更多批处理。

• 我应该如何创建vbos？

glGenBuffers → glBindBuffer → glBufferData

更新：您可以将null指针传递给glBufferData的data参数，以初始化缓冲对象而不设置数据。

• 如果数据大小不固定，我应该如何更新vbos数据？

创建VBO的粒度比数据大小更粗。您的操作系统对主机侧数据已经这样做了，它被称为分页。此外，如果要使用glMapBuffer，使缓冲对象成为主机页大小的倍数非常适合整个系统。

当前系统上的常规页面大小为4kiB。因此，我会选择VBO大小粒度。 更新：顺便说一句，您可以询问操作系统正在使用哪个页面大小。尽管如此，我会就此提出另一个问题。

使用glBufferSubData更新数据或使用glMapBuffer在主机侧映射内存中修改，然后glUnmapBuffer。

如果数据超出缓冲区对象的大小，就需要使用glCopyBufferSubData来创建一个新的、更大的缓冲区，并将其复制。请参见最后一段。

“我该如何渲染VBO？” glBindBuffer → glDraw...

“如果我不想再渲染VBO中的数据应该怎么处理？” 如果数据只占用VBO的一部分，并且与其他数据共享，而且没有耗尽内存，那么可以不访问它。理想情况下，您会保留一个索引，在其中跟踪哪个VBO有哪些部分可用于什么样的任务。这非常像内存管理，特别是被称为对象堆栈(obstacks)的一种方案。

但是，最终可能有必要压缩现有的缓冲区对象。为此，您需要创建一个新的缓冲区对象，将其绑定为写入目标，选择旧的缓冲区对象作为读取目标。然后使用glCopyBufferSubData将内容复制到新的、紧凑的缓冲区对象中。当然，然后您需要更新对缓冲区对象名称(=OpenGL ID)和偏移量的所有引用。

因此，编写一个在OpenGL缓冲区对象之上保持实际类型化数据的薄抽象层是有意义的。

- datenwolf

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@visDEVion：我并不是说你的VBO应该精确地大小为4kiB，而是4kiB的倍数（即向上取整到下一个4096的倍数）。比如说你需要10kiB的内存，那么你会分配一个14kiB大小的VBO。 - datenwolf

假设你需要10kiB的内存，那么你应该分配一个14kiB大小的VBO。难道不应该是12kiB吗？ - Qualphey

@visDEVion：啊，我刚才犯了个错误。是应该是12kiB大小的，没错（对于2kiB页面大小来说，10kiB也许有些合理）。 - datenwolf

有没有操作系统页面大小的同义词？我找不到任何东西。 - Qualphey

@visDEVion：同义词？您想查询系统页面大小吗？这取决于操作系统；对于符合POSIX标准的操作系统（Linux，*BSD，MacOS X），您可以使用sysconf(_SC_PAGESIZE);进行查询。http://linux.die.net/man/3/sysconf - 在Windows中有函数GetSystemInfo http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ms724423(v=vs.85).aspx - datenwolf

Answer 2

我应该使用多少个VBO？

需要多少就用多少，听起来很傻，但事实就是这样。

如果数据大小不固定，我该如何更新VBO的数据？

使用不同的数据和长度覆盖并渲染相同的VBO。

我应该如何创建VBO？

我应该如何渲染VBO？

请参见VBO教程。

我应该如何处理不想再渲染的VBO中的数据？

创建一个新的VBO并将数据复制到其中，或者仅渲染内存中的那部分VBO。

要仅渲染部分，请参见glVertexBufferglTexCoordPointer（根据偏移量计算新指针和新大小）。

编辑1：

使用单个VBO来处理所有内容感觉不太对，因为您必须自己管理新顶点位置/纹理坐标的分配，这会变得非常混乱。

最好将小道具分组到VBO中，并批量处理绘图命令。

我可以使用glBufferSubData向缓冲区添加数据（向大小为x的缓冲区添加100个元素）吗？

不行，因为描述中说更新缓冲对象数据存储的子集，而子集是集合内的较小集合。

编辑2

一个很好的教程是学习现代3D图形编程，但它不是特定于VBO的。

- Quonux

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哦，每帧网格变化的数量也有所不同。我是否应该创建一个新的VBO来处理它？ - Qualphey

不建议推荐 NeHe 的过时教程。 - Nicol Bolas

只需使用glBufferSubData在每帧更新VBO，如果之前的缓冲区太小（当然还要复制数据），则分配一个新的缓冲区。 - Quonux

@Quonux: 你觉得http://arcsynthesis.org/gltut这个网站怎么样？它是由Nicol Bolas撰写的。 - datenwolf

@Quonux：顺便说一下，你的回答充满了不好的建议。你不应该为每一个小东西创建一个VBO。切换VBO会影响性能。虽然不是很大的影响，但如果你在一个大场景中为每个单独的道具分配一个VBO，这将严重损害性能。 - datenwolf