怎么能阻止草落后于我的游戏？

Question

我正试图在我的游戏中添加草。

然而不幸的是，它将FPS从60+降至36.如果我将我的船撞到地形，它甚至可以降到32。

我已经尝试过不让草更远了。

然而它仍然是游戏FPS的巨大打击。请记住，没有它我的FPS超过双倍！

草使用与树木相同的模型 - 转向总是面向相机的广告牌。 显然我用片段着色器删除透明位。

我听说过＆＃34; Clumping＆＃34;等技术，但我不知道该怎么做，甚至不知道为什么它会有助于提高性能。

我使用此代码进行渲染：

TexturedModel texturedModel = TerrainDemo.textModel;
    RawModel model = texturedModel.getRawModel();
    glDisable(GL_CULL_FACE);

    FloatBuffer buf = BufferUtils.createFloatBuffer(16 * 4);
    // Get your current model view matrix from OpenGL. 
    glTranslatef(location.x * TerrainDemo.scale, location.y, location.z * TerrainDemo.scale);
    glRotatef(90, 1f, 0f, 0f);
    GL11.glGetFloat(GL11.GL_MODELVIEW_MATRIX, buf);
    buf.rewind();

    buf.put(0, 1.0f);
    buf.put(1, 0.0f);
    buf.put(2, 0.0f);

    buf.put(4, 0.0f);
    buf.put(5, 1.0f);
    buf.put(6, 0.0f);

    buf.put(8, 0.0f);
    buf.put(9, 0.0f);
    buf.put(10, 1.0f);

    GL11.glLoadMatrix(buf);


    GL30.glBindVertexArray(model.getVaoID());
    GL20.glEnableVertexAttribArray(0);
    GL20.glEnableVertexAttribArray(1);
    GL13.glActiveTexture(GL13.GL_TEXTURE0);
    GL11.glBindTexture(GL11.GL_TEXTURE_2D, TerrainDemo.texModel.getTexture().getID());
    glScalef(15f, 15f, 15f);
    glColor4f(0, 0, 0, 0.5f);
    glRotatef(90, 0f, 1f, 0f);
    glDrawElements(GL_TRIANGLES, model.getVertexCount(), GL11.GL_UNSIGNED_INT, 0);

如何减少草所造成的滞后？

（快速注意：我删除了地形纹理以用于演示目的，因此您可以更容易地看到草地）

更新：我只是试图剔除草的背面，但似乎没有任何区别。即使我剔除了两个面孔也没有区别。

Answer 1

您需要绘制很多对象，并且每个对象都要执行glDrawElements()（加上~10个状态更改）。如果你有1000块草，那就是对OpenGL的10,000次API调用。这通常被认为是缓慢的做事方式，当你以这种方式做事时，在遇到GPU限制之前，你通常会遇到CPU限制。

缓慢的方式

这是将内容绘制到屏幕上的缓慢方式。

for (obj : all objects) {
    glUseProgram(...);
    glUniform(...);
    glBindVertexArray(...);
    glDrawElements(...);
}

更快的方式

这里的目标是，无论你想绘制多少草，都可以进行相同数量的OpenGL API调用。

int count = 0;
for (obj : all grass) {
    add obj data to buffer;
    count += 1;
}
glUseProgram(...);
glUniform(...);
glBindVertexArray(...);
glDraw?????(..., count);

方法1：实例化

实现这一目标的一种方法是使用实​​例化。通过实例化，您可以调用glDrawElementsInstanced()并告诉它您希望它绘制多少个模型副本。您需要找到获取每个对象信息的方法，有几种不同的方法。

1. 一种典型的简单方法是使用带有除数集的属性。这些属性将指定每个对象而不是每个顶点的数据。 glVertexAttribDivisor()将设置除数。

2. 另一种方法是将每个对象的属性放入一个统一的缓冲区，您可以使用gl_InstanceID进行索引。

3. 您还可以将每个对象的属性放在缓冲区纹理中，并使用gl_InstanceID对其进行索引。

方法2：几何着色器

由于您的模型是一个简单的广告牌，您可以在几何着色器中生成整个事物。通过这种方法，您可以抛弃模型，并为每个草对象创建一个具有一个点的顶点数组。您调用glDrawArrays(GL_POINTS, ...)，然后几何着色器将每个点转换为四边形（实际上是一个带有两个三角形的三角形条）。

推荐

我的建议是使用几何着色器方法，因为它非常擅长处理广告牌。如果你的草模型更复杂，我会推荐实例化。

我还注意到你将固定功能管道与现代VAO混合在一起。这有点奇怪。你可能不得不放弃使用GL_MODELVIEW_MATRIX和朋友，至少在你画草的时候。

Answer 2

由于@DietrichEpp已经涵盖了一些更高级别的方法，我将专注于对您当前代码的一些直接建议。如果你还没准备好跳跃，我认为你可以通过修复第一个项目获得实质性的改进。

1. 您的渲染代码中有glGetFloat(GL11.GL_MODELVIEW_MATRIX, ...)次调用。您应该从不在代码的任何速度关键部分进行glGet*()调用，这些部分经常执行。它们可能对性能非常有害。

   在这种情况下，您似乎尝试从当前转换矩阵中提取和转换部分。由于您自己指定了所有转换，因此只需计算必要的转换并应用它就相当容易。

2. 您正在创建一个缓冲区。对象创建相当昂贵，我会尝试在渲染循环中避免它。我相信这可能会创建一个本机缓冲区，这可能是更多的开销。如果确实需要缓冲区，请创建一次，并在绘制每个对象时重复使用它。

3. 每次都有几个看起来相同的电话。如果循环遍历此代码序列，请将它们拉出循环。例如：

   glDisable(GL_CULL_FACE);
   ...
   GL13.glActiveTexture(GL13.GL_TEXTURE0);
   GL11.glBindTexture(GL11.GL_TEXTURE_2D, TerrainDemo.texModel.getTexture().getID());
   

4. 摆脱固定的函数矩阵功能，自行构建矩阵，并进行一次glUniformMatrix4fv()调用以指定它们。

5. 您没有有效使用VAO：

   GL30.glBindVertexArray(model.getVaoID());
   GL20.glEnableVertexAttribArray(0);
   GL20.glEnableVertexAttribArray(1);
   

   属性指针启用/禁用状态是VAO状态的一部分。因此，当您设置VAO时，您只需进行一次glEnableVertexAttribArray()次呼叫。