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@cybercser 2015-11-20T06:20:07.000000Z 字数 1611 阅读 66

第九课:VBO索引

OpenGL 教程

索引的原理

到目前为止,我们在创建VBO时总是重复存储三角形公共边的顶点。

本课将介绍索引。索引是通过索引缓冲(index buffer)来实现的顶点复用。

indexing

公共顶点?不同顶点?

来看看法线的例子。下图中,艺术家创建了两个三角形来表示一个平滑曲面。因此,我们可以把两个三角形的法线混合成一个顶点的法线。为了便于观察,我画了一条红线表示平滑曲面。

goodsmooth

然而在第二幅图中,艺术家想画的是“缝隙”或者“粗糙的边缘”。若混合了法线,就意味着色器会像进行平滑插值,形成一个和上图一样的平滑的表面:

badmooth

因此这种情况下,我们应该为这个顶点设置两条不同的法线;在OpenGL中,唯一可行的办法是把顶点属性完整复制一份。

spiky

OpenGL中的索引VBO

索引的用法很简单。首先,需要再创建一个缓冲来存储索引。代码与之前一样,不过参数由ARRAY_BUFFER变为了ELEMENT_ARRAY_BUFFER

  1. std::vector<unsigned int> indices;
  2. // fill "indices" as needed
  3. // Generate a buffer for the indices
  4. GLuint elementbuffer;
  5. glGenBuffers(1, &elementbuffer);
  6. glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, elementbuffer);
  7. glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indices.size() * sizeof(unsigned int), &indices[0], GL_STATIC_DRAW);

只需把glDrawArrays替换为如下语句,即可绘制模型:

  1. // Index buffer
  2. glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, elementbuffer);
  3. // Draw the triangles !
  4. glDrawElements(
  5. GL_TRIANGLES, // mode
  6. indices.size(), // count
  7. GL_UNSIGNED_INT, // type
  8. (void*)0 // element array buffer offset
  9. );

(小提示:最好使用unsigned short,不要用unsigned int。这样更节省空间,速度也更快。)

填充索引缓冲

现在真正的问题来了。如前所述,OpenGL只能使用一个索引缓冲,而OBJ(及一些其他常用的3D格式,如Collada)每个属性都有一个索引缓冲。这意味着,必须通过某种方式把若干个索引缓冲合并成一个。

合并算法如下:

For each input vertex
    Try to find a similar ( = same for all attributes ) vertex between all those we already output
    If found :
        A similar vertex is already in the VBO, use it instead !
    If not found :
        No similar vertex found, add it to the VBO

完整的C++代码位于common/vboindexer.cpp,注释很详尽。如果理解了以上算法,读懂代码应该没问题。

若两顶点的坐标、UV坐标和法线都相等,则认为两顶点是同一顶点。若还有其他属性,就得视具体情况而定了。

为了简单,我们采用了性能较差的线性搜索来寻找相似顶点。实际中用std::map更合适。

补充:FPS计数器

虽与索引无直接关系,但现在去看看“FPS计数器”是很合适的——这样我们就能看到索引究竟能提升多少性能。“工具——调试器”中还有其他与性能相关的工具。

© http://www.opengl-tutorial.org/

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