Question

我有一个提供3D网格的现有系统。提供的数据是具有3个分量（x，y，z）和索引列表的顶点坐标数组。问题是索引列表是四元组的连续数组我知道所有的四边形都有相同的绕线顺序（逆时针），但我没有关于四边形的更多信息。我对他们的关系或邻接并不了解。

由于我想使用核心配置文件进行渲染，因此我无法使用GL_QUAD原始类型。我必须将四边形转换为tringles。

当然，四元索引数组可以很容易地转换为三角形索引数组：

std::vector<unsigned int> triangles;
triangles.reserve( no_of_indices * 6 / 4 );
for ( int i = 0; i < no_of_indices; i += 4 )
{
    int tri[] = { quad[i], quad[i+1], quad[i+2], quad[i], quad[i+2], quad[i+3] };
    triangles.insert(triangles.end(), tri, tri+6 );
}

如果必须只做一次，那就是解决方案。但是，meash数据并不是静态的。数据可以动态变化。数据不会每次都连续变化，但数据会不可预测地随机变化。

另一个简单的解决方案是创建一个顶点数组对象，该对象直接引用带有四边形的元素数组缓冲区，并在具有GL_TRIANGLE_FAN基元类型的循环中绘制它们：

for ( int i = 0; i < no_of_indices; i += 4 )
    glDrawElements( GL_TRIANGLE_FAN, 4, GL_UNSIGNED_INT, (void*)(sizeof(unsigned int) * 4) );

但我希望有更好的解决方案。我正在寻找一种可能用一次绘制调用绘制四边形，或者将四边形转换为GPU上的三角形。

Answer 1

如果该操作仅需执行一次，则可以解决。但是网格数据不是静态的。

网格数据可能是动态的，但该列表的拓扑相同。每4个顶点是一个四边形，因此每4个顶点代表三角形（0，1，2）和（0，2，3）。

因此，您可以构建任意大的 static 索引缓冲区，其中包含这些数字不断增加的系列（0、1、2、0、2、3、4、5、6、4、6 ，7等）。您甚至可以use baseVertex rendering使它们偏移以使用相同的索引缓冲区渲染不同的四边形序列。

我的建议是使索引缓冲区使用GLushort作为索引类型。这样，您的索引数据每象限仅占用12个字节。使用短裤可以在一个绘图命令中提供16384个四边形的限制，但是您可以重用相同的索引缓冲区以baseVertex渲染来绘制多个四边形：

constexpr GLushort batchSize = 16384;
constexpr unsigned int vertsPerQuad = 6;
void drawQuads(GLuint quadCount)
{
  //Assume VAO is set up.
  int baseVertex = 0;
  while(quadCount > batchSize)
  {
    glDrawElementsBaseVertex(GL_TRIANGLES, batchSize * vertsPerQuad, GL_UNSIGNED_SHORT, 0, baseVertex * 4);
    baseVertex += batchSize;
    quadCount -= batchSize;
  }
  glDrawElementsBaseVertex(GL_TRIANGLES, quadCount * vertsPerQuad, GL_UNSIGNED_SHORT, 0, baseVertex * 4);
}

如果您希望索引数据少一点，可以使用primitive restart indices。这使您可以指定一个索引来表示“重新启动原语”。这样，您就可以使用GL_TRIANGLE_STRIP基元并将基元分解为多个片段，而同时仍然只有一个draw调用。因此，您有5个索引，而不是每个四边形6个索引，第5个是重新启动索引。因此，现在您的GLushort索引每象限仅占用10个字节。但是，batchSize现在必须为16383，因为保留索引0xFFFF以便重新启动。并且vertsPerQuad必须为5。

当然，baseVertex渲染在原始重启时也可以正常工作，因此上述代码也可以工作。

Answer 2

首先，我想提一下，这是不这个我想自己回答的问题，但我想提供我目前解决这个问题的方法。这意味着，我仍在寻找＆＃34;＆＃34;＆＃34;解决方案，完全可以接受的解决方案。

在我的解决方案中，我决定使用Te I绘制大小为4的补丁：

glPatchParameteri( GL_PATCH_VERTICES, self.__patch_vertices )
glDrawElements( GL_PATCHES, no_of_indices, GL_UNSIGNED_INT, 0 )

Tessellation Control Shader有默认行为。补丁数据直接从顶点着色器调用传递到曲面细分基元生成。因此可以完全省略。

Tessellation Evaluation Shader使用四边形补丁（quads）创建2个三角形：

#version 450

layout(quads, ccw) in;

in TInOut
{
    vec3 pos;
} inData[];

out TInOut
{
    vec3 pos;
} outData;

uniform mat4 u_projectionMat44;

void main()
{
    const int inx_map[4] = int[4](0, 1, 3, 2);

    float i_quad = dot( vec2(1.0, 2.0), gl_TessCoord.xy );
    int   inx    = inx_map[int(round(i_quad))];

    outData.pos = inData[inx].pos;
    gl_Position = u_projectionMat44 * vec4( outData.pos, 1.0 );
}

另一种灵魂就是使用Geometry Shader。输入的原始类型lines_adjacency提供了4个顶点，可以映射到2个三角形（triangle_strip）。当然这似乎是一个黑客，因为lines adjacency与四元组完全不同，但无论如何都可以。

glDrawElements( GL_LINES_ADJACENCY, no_of_indices, GL_UNSIGNED_INT, 0 );

几何着色器：

#version 450

layout( lines_adjacency ) in;
layout( triangle_strip, max_vertices = 4 ) out;

in TInOut
{
    vec3 pos;
} inData[];

out TInOut
{
    vec3 col;
} outData;

uniform mat4 u_projectionMat44;

void main()
{
    const int inx_map[4] = int[4](0, 1, 3, 2);
    for ( int i=0; i < 4; ++i )
    {
        outData.pos = inData[inx_map[i]].pos;
        gl_Position = u_projectionMat44 * vec4( outData.pos, 1.0 );
        EmitVertex();
    }
    EndPrimitive();
}

如何将四元组的大型数组转换为三角形基元？

2 个答案: