@cybercser
2015-11-20T14:20:07.000000Z
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OpenGL
教程
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。
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。
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:
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。
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
。
std::vector<unsigned int> indices;
// fill "indices" as needed
// Generate a buffer for the indices
GLuint elementbuffer;
glGenBuffers(1, &elementbuffer);
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, elementbuffer);
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:
// Index buffer
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, elementbuffer);
// Draw the triangles !
glDrawElements(
GL_TRIANGLES, // mode
indices.size(), // count
GL_UNSIGNED_INT, // type
(void*)0 // element array buffer offset
);
(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。)
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。
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。
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