OpenGL - 同一对象的不同表面上的不同纹理答案

【问题标题】：OpenGL - Different textures on different surfaces of the same objectOpenGL - 同一对象的不同表面上的不同纹理
【发布时间】：2011-10-10 22:19:06
【问题描述】：

我正在尝试为使用 OpenGL 制作的游戏绘制汽车。汽车对象存储在一个带有 .mtl 文件的 .obj 文件中。

这辆车有 500 多个顶点，100 多个面，需要使用我自己的顶点和片段着色器应用超过 50 种不同的纹理。我已经通过使用缓冲区对象来解决这个问题，它一次发送有关我的对象的所有信息。我的问题是尝试将不同的纹理应用于同一对象的不同表面。

我发现这个问题的答案是将纹理绑定到某个纹理编号（即 GL_TEXTURE0、GL_TEXTURE1 等...）并将 Sampler2D 传递给引用它的片段着色器。但是，我可以用这种方式存储超过 50 个纹理吗？据我所知，它转到 GL_TEXTURE32。

另外，我如何告诉着色器仅将纹理应用于汽车对象的某个面？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

不可能像那样使用任意数量的纹理，而不是直接使用。

基本上有3种解决方案：

使用更少的纹理
- 将多个单独的纹理打包成一个图集。这需要你调整纹理坐标并注意创建 mipmap （尽管一个不错的工具会自动为您完成）。您可能还需要注意为各向异性过滤留出足够的边界。
- 将多个单独的纹理打包到一个阵列纹理中。 mipmap 和 aniso 没有问题，但需要硬件支持（GL 3.1 卡）
拆分模型
- 更多的绘制调用和更多状态变化和管道停顿每辆车（对性能不利）
- 解决方案：绘制例如一个批次的所有车身，一个批次的所有轮胎，另一个批次的所有灯，以减少状态变化
使用细节纹理和更少的“整体低细节”纹理
- 类似于在地形上进行纹理处理的方式
- 在像素着色器中进行组合，为每辆车提供独特的外观

【讨论】：

【解决方案2】：

为单个对象切换 50 个纹理将很快变成低性能的噩梦。使用纹理图集。

多重纹理旨在提供多个纹理层，如颜色层、凹凸层、光泽度等。但它们不能用于替换图集。

此外，如果您的模型由不同材料的零件组成，请将其拆分。每种材质都有自己的网格。

【讨论】：

【解决方案3】：

您不能以这种方式渲染模型，您可以一次绑定所有纹理。一个片段着色器，即使对于高端 GL 4.1 级硬件，也只能访问 16 个纹理。也就是说，它只能有 16 个采样器。

总纹理计数更高，因为其他着色器阶段也可以使用纹理。

处理它的正确方法是执行以下操作之一：

返回给您的建模师，让他们减少模型的纹理数量。
使用工具构建纹理图集（即：将所有图像放入单个纹理中），适当更改模型的纹理坐标。根据您计划支持的硬件，这可以是大型 2D 纹理或 2D 纹理阵列。后者需要纹理坐标的第三个值：数组中图像的索引。
按纹理对三角形进行排序。对于每个纹理，渲染所有使用该纹理的三角形。

#3 是唯一不需要更改数据的解决方案。但请注意：如果您经常渲染这辆车（例如，每帧数千次），则状态更改开销可能是性能问题。 #1 和 #2 的某种组合是通常首选的方法。

顺便说一句，如果您的模型只有几百个面，但有 50 个纹理，那么建模过程中可能出现了严重错误。

【讨论】：