OpenGL per-mesh 材质（着色器）

Question

所以，我正在使用 C++ 和 OpenGL 4 开发一个简单的游戏引擎。现在我正在努力渲染导入的模型。

我正在使用 FBX sdk 导入 fbx 模型，使用一种非常简单的方法：基本上我访问 fbx 的每个节点并将网格数据附加到一个稍后用于渲染的单个大结构中。但是，我希望能够为模型使用的每种材质指定不同的片段着色器（例如，为汽车轮辋和车灯指定不同的着色器）。

作为参考，UE4 有一个材质系统，允许用户使用类似蓝图的编辑器定义简单的着色器。

我想将类似的概念应用到我的引擎中，允许创建一个材质对象，该对象指定一段片段着色器代码和一组要使用的纹理。

我面临的问题是：

1. 很明显，我必须为使用不同材料的每个模型部件分开绘制调用，因为我不能在绘制调用中间交换程序（可以吗？）：在这一点上，最好有每个部分或单个部分都有单独的 vao/vbo/ebo，并跟踪一个部分的结束位置和下一个部分的开始位置？ （我想这是最好的选择）
2. 仅预编译着色器片段并将其附加到当前程序（即 glAttach + glLinkProgram + glUseProgram）是一种好习惯，还是为每种材质预链接整个程序更好，考虑到顶点着色器总是一样的吗？

Answer 1

1. 不，您不能在绘图调用过程中更改程序。根据您的数据布局，对于 GPU 的性能有不同的意见和测试。我的经验是，如果您不打算在第一次上传网格数据后修改它们，最有效的方法是拥有一个 VAO，有两个 VBO：一个用于索引，一个用于其余数据。发出绘图调用时，您会根据网格数据（您应该跟踪）偏移索引缓冲区，以及偏移着色器属性的配置。这种方法允许对缓存更友好和更有效的内存访问，因为内存块将是连续的。但是，正如我所提到的，在某些情况下这不是最有效的方法（尽管我相信它仍然足够有效）。这取决于您的硬件和驱动程序。

2. 在启动渲染循环之前预编译和链接所有程序。这是最有效的方法

另外，我建议您研究一下 UBER 着色器技术。该方法基于为不同的可能输入创建着色器，并创建一组defines 或子例程架构，允许您编译同一着色器的不同版本（例如，您可能有一个具有普通纹理的模型并且您可能想要应用凹凸贴图，但其他模型可能没有此纹理，因此执行完全相同的着色器将导致未定义的行为或崩溃）。