在 OpenGL 3+ 中绘制许多纹理四边形的最快方法

Question

由于 GL_QUADS 已从 OpenGL 3.1 及更高版本中删除，不使用它来绘制大量四边形的最快方法是什么？我尝试了几种不同的方法（如下），并在我的机器上对它们进行了速度排名，但我想知道是否有更好的方法，因为最快的方法仍然看起来既浪费又不优雅。我应该提到，在每种方法中，我都使用具有交错顶点和纹理坐标的 VBO，因为我认为这是最佳实践（尽管我可能错了）。另外，我应该说我不能在单独的四边形之间重用任何顶点，因为它们会有不同的纹理坐标。

1. glDrawElements 和 GL_TRIANGLE_STRIP 使用原始重启索引，因此索引数组看起来像 {0, 1, 2, 3, PRI, 4, 5, 6, 7, PRI, ...}。这会在我的 VBO 中获取前 4 个顶点，将它们视为三角形条以形成一个矩形，然后将接下来的 4 个顶点视为单独的条。这里的问题只是索引数组看起来很浪费空间。在早期版本的 OpenGL 中，GL_QUADS 的好处是它每 4 个顶点自动重新启动图元。不过，这是我能找到的最快的方法。

2. 几何着色器。我为每个矩形传入 1 个顶点，然后在着色器中构造适当的 4 个顶点的三角形条带。这似乎是最快和最优雅的，但我已经阅读并且现在看到，与传递冗余数据相比，几何着色器效率不高。

3. 带有 GL_TRIANGLES 的 glDrawArrays。我只是独立绘制每个三角形，不重用顶点。

4. glMultiDrawArrays 与 GL_TRIANGLE_STRIP，“第一个”数组的所有 4 倍数的数组，以及“计数”数组的一组 4 的数组。这告诉视频卡从 0 开始绘制前 4 个，然后从 4 开始绘制前 4 个，依此类推。我认为这很慢的原因是您不能将这些索引数组放在 VBO 中。

Answer 1

您已经介绍了所有典型的好方法，但我想推荐一些不太典型的方法，我怀疑它们可能具有更高的性能。根据问题的措辞，我假设您正在尝试绘制一个 m*n 瓷砖数组，它们都需要不同的纹理坐标。

• 几何着色器不是添加和删除顶点的正确工具。它能够做到这一点，但它确实适用于您实际更改动态渲染的图元数量的情况（例如阴影体积生成）。如果您只想绘制一大堆具有不同纹理坐标的相邻不同图元，我怀疑绝对最快的方法是使用曲面细分着色器。只需传入一个四边形并让曲面细分器按程序计算纹理坐标。
• 一种类似且更便携的方法是查找每个四边形的纹理坐标。这很简单：假设您正在绘制 50x20 的四边形，您将拥有一个 50x20 的纹理来存储所有纹理坐标。在您的顶点程序中点击此纹理（或者在您的几何程序中可能更有效）并将结果以可变的形式发送到片段程序以进行实际渲染。

请注意，在上述两种情况下，您都可以重用顶点。在第一种方法中，中间顶点是动态生成的。其次，顶点的纹理坐标在着色器中被替换为纹理中的缓存值。