万单位圈以上，如何画出高性能？

Question

问题：
在3D空间中，有很多要点。我需要在每个点的位置绘制一个单位圆。 并且所有圆圈的法线应始终垂直于设备的屏幕，而尺寸则不是 即使我旋转或放大/缩小视图，也会更改。

我的方法：

首先，我有一个大数组来存储每个点的xyz坐标。

for each point in the array:
    apply a model view matrix  // to keep the normal perpendicular and the same size
    draw a unit circle with gl* functions

通过这种方法，当点数达到10000时，我得到一个非常糟糕的FPS。 这效率非常低。有没有更好的方法来解决这个问题？或者一些OpenGL 技术可以用吗？

Answer 1

您可以绘制instanced（自3.3或扩展ARB_instanced_arrays后可用）

为绘图准备一个单位圆（使用单独的属性作为您添加到顶点着色器中的点的位置）

每个点的位置放在一个单独的VBO中，并用

指定除数

void glVertexAttribDivisor​(GLuint index​, GLuint divisor​);

然后你使用

void glDrawArraysInstanced​( GLenum mode​, GLint first​, GLsizei count​, GLsizei instancecount​);

计算circle和instancecount点数的顶点数

Answer 2

您的方法存在的问题是您需要的许多OpenGL调用。

首先，您应该将圈子建模为＆＃34;粒子＆＃34;。每个粒子都有一个位置，也许还有一个颜色。你甚至可以添加一个尺寸。

您可以通过两种方式渲染粒子：线圈（即圆圈）或带圆圈的Alpha混合粒子纹理。第一个使用更多顶点，并以某种方式限制它的外观。后者仅使用两个三角形，并且更加灵活，但填充率可能有点沉重。

对于这两种情况，您应首先创建渲染所需的所有基元（线条或四边形）。将顶点和索引存储在vertex buffer object中。然后你可以用一个绘制调用绘制。

使用现代OpenGL（3.2+），您可以使用geometry shaders在GPU上动态创建粒子网格。这可能更快。

详细过程并不复杂，但这里的答案范围不够。在互联网上搜索有关上述步骤的资源，并随时在此处提出更具体的问题。

Answer 3

你有一个数组，每个点的XYZ位置。将所有数据复制到VBO中，您将用作顶点数据。

绘制代码只是glVertexAttribPointer（或带有VAO的glBindArray），然后是glDrawArrays，其中n ==数组中的点数。

通常这只会给你很多个点。

OpenGL具有点精灵，其中每个点都绘制为四边形，屏幕对齐，顶点着色器指定的像素大小。 （有一个实现限制，IIRC保证至少63像素，但这可能足以满足你的需要。）所以你需要启用GL_PROGRAM_POINT_SIZE并让你的顶点着色器为gl_PointSize赋值。 （如果你愿意的话，你可以根据透视距离来确定尺寸。）

最后一步是这些点精灵可以被纹理化。片段着色器为四元组内的每个像素获取0.0到1.0的纹理坐标作为内置gl_PointCoord。使用圆圈图像创建一个小纹理贴图，设置您不想透明的像素，并使用它来设置片段着色器中的颜色。

有关代码，请参阅第6版OpenGL SuperBible的第9章。希望这会有所帮助。