如何在函数调用之间跟踪OpenGL状态？

Question

由于OpenGL是一个状态机，我在程序中不断地使用glEnable()和glDisable()。有一些调用只在开始时进行（例如glClearColor），但大多数情况下我会根据需要开启或关闭它们（例如光照，取决于我是渲染模型、3D文本还是GUI）。

您如何跟踪这些状态呢？每次函数调用前都重置它们吗？那不是很多不必要的开销吗？

例如，在编写新函数时，有时我知道在调用函数时状态的位置，我就会在函数顶部省略glEnable或glDisable等相关状态切换调用。其他时候，我事先编写函数并添加这些内容。因此，我的函数变得非常混乱，有些修改OpenGL状态，而其他一些则只做出假设（后来被打破，然后我必须回去弄清楚为什么某个东西变成了黄色，或者为什么另一个东西颠倒了等等）。

在面向对象的环境中，您如何跟踪OpenGL跨函数的使用呢？

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此问题也与如何知道何时使用push和pop以及何时只需设置值有关。

例如，假设您有一个程序，绘制一些3D内容，然后绘制一些2D内容。显然，在每种情况下投影矩阵都不同。那么您会：

1.设置一个3D投影矩阵，绘制3D；设置一个2D投影矩阵，绘制2D，循环

2.在程序中设置一个3D投影矩阵；然后绘制3D，push矩阵，绘制2D，pop矩阵，循环

您会选择哪个方法？为什么？

- Ricket

Answer 1

我认为最简单的方法是编写自己的渲染类，包装所有正在使用的OpenGL状态操作函数，并进行状态跟踪。需要考虑更改屏幕分辨率或切换全屏模式会使当前的OpenGL渲染上下文状态和数据无效，这意味着在此类事件后，您将不得不设置所有状态，重新上传所有纹理和着色器程序等。

- Razzupaltuff

Answer 2

很好的问题。想一想纹理是如何工作的。OpenGL有着数量惊人的纹理需要切换，每绘制完一个对象后你需要启用/禁用纹理。通常情况下，你会尝试通过一次性地绘制所有使用相同纹理的对象来优化，但是这仍然需要进行大量状态切换。因此，我尽量在同一状态下绘制所有东西，但我不确定以你所思考的方式进行优化是否非常重要。

至于在3D和2D投影模式之间推送和弹出，推送和弹出旨在用于分层建模。如果你需要让你的2D投影相对于3D对象处于某个位置，请推动矩阵并切换到2D投影模式，完成后再弹回来。然而，如果你正在编写一个具有恒定位置的2D GUI叠加层，我不认为推送和弹出很重要。

- bkritzer

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我不确定你的第一段是否真正解决了问题，虽然我相信这主要是因为我没有表达清楚。当我确切地知道自己在问什么时，我需要回到这个问题上来。不过，谢谢你对push/pop的见解，我很喜欢那个解释。 - Ricket

Answer 3

您可能对阅读更多关于场景图库的信息感兴趣。它们旨在从更高级别管理您的图形。它们并不能很好地处理所有事情，但是它们擅长组织几何体以实现优化渲染。它们还可以用于基于OpenGL状态对场景进行排序，尽管许多库不会这样做。通过按状态排序，您可以按照减少状态转换的顺序渲染几何体。以下是有关场景图库的良好概述： http://www.realityprime.com/articles/scenegraphs-past-present-and-future

- Eric

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是的，我对它们非常熟悉。我正在使用Java，所以有Xith3D和jMonkeyEngine。问题是我过于沉迷于这些引擎，却没有创造出任何有价值的东西。现在我只写纯OpenGL，实际上做了一些有意义的事情。还是谢谢你。 - Ricket

似乎你有些在重新发明轮子。你所完成的工作有多少是由场景图库管理的？ - Eric

.ms3d文件加载器，包围盒计算。大概就是这样了。使用场景图库，至少很难实现我特殊的高度图（计划中的动态加载）和自定义的GUI功能。所以，是一个权衡选择，对我来说更容易的做法是先编写场景图库能处理的事情，然后再做它不能处理的其他事情，而不是使用一个场景图库并尝试找到解决方法和技巧，只为了在屏幕上绘制2D形状之类的东西。 - Ricket