glMultMatrix/glLoadMatrix比glRotatef或gltranslate更有效

glMultMatrix/glLoadMatrix more efficient than glRotatef, or glTranslatef?

本文关键字：gltranslate 有效 glRotatef glLoadMatrix glMultMatrix      更新时间：2023-10-16

假设我有以下代码:

glRotatef(angle, 1.0f, 1.0f, 0.0f);
glRotatef(angle, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
glRotatef(angle, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
glTranslatef(0.0f, 0.0f -5.0f);

这是否比通过glLoadMatrix函数实现相同功能使用自己的自定义矩阵效率低?

同样，我知道当矩阵相乘形成自定义线性变换时，最后一个矩阵相乘是第一个变换发生。同样，如果我使用上述代码，情况也是如此吗?它会平移，然后绕Z轴旋转，然后绕y轴和x轴旋转吗?

一般来说，如果你自己组装矩阵并通过glLoadMatrix或glMultMatrix加载它，你的程序会运行得更快。除非你在自己的矩阵例程中犯了愚蠢的错误，破坏了性能。

这是因为glRotate glTranslate等函数做的比纯粹的数学要多得多。他们必须检查矩阵模式。glRotate必须处理轴不是作为单位矢量传递的情况。

但除非你每帧这样做10,000次，否则我不会担心性能损失。它加起来，但没有那么多。

我个人处理openGL变换的方式是在我的代码中构建矩阵，只通过glLoadMatrix将它们上传到openGL。这允许我做很多快捷方式，比如颠倒乘法的顺序(比OpenGL更快的计算方式)。此外，它给了我即时访问矩阵，这是需要的，如果你想在渲染前做边界框检查。

不用说，用这种方法编写的代码也更容易移植到不同的图形API(想想OpenGL|ES2, DirectX, game -游戏机…)

根据OpenGL规范，glRotate和glTranslate使用它们的参数来产生4x4矩阵，然后当前矩阵乘以(glRotate或glTranslate)产生的矩阵，乘积替换当前矩阵。

这大致意味着在你的代码中你有4个矩阵乘法!最重要的是，你有4个API调用和一些其他的计算，将glRotate的角度转换为4x4矩阵。

通过使用glLoadMatrix，你必须自己生成变换矩阵。有了角度和平移有更有效的方法来生成变换矩阵从而加速整个过程。

这是否比通过glLoadMatrix函数实现相同功能使用自己的自定义矩阵效率低?

很有可能。然而，如果你遇到变换矩阵的设置成为瓶颈的情况，你就做了一些根本错误的事情。在一个合理编写的实时图形程序中，变换矩阵的计算应该只处理非常少的东西。

一个非常糟糕的编程的例子是这样的(伪代码): 
glMatrixMode(GL_MODELVIEW)
for q in quads:
    glPushMatrix()
    glTranslatef(q.x, q.y, q.z)
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, q.texture)
    glBegin(GL_QUADS)
    for v in [(0,0), (1,0), (1,1), (0,1)]:
        glVertex2f(v[0], v[1]
    glEnd()
    glPopMatrix()
像这样的代码将执行得非常差。首先，你要花费大量的时间来计算每个四边形的新变换矩阵，然后你为每个四边形重新启动一个原始批处理，纹理开关杀死缓存，最后但并非最不重要的是它使用即时模式。事实上，上面的代码是所有OpenGL反模式中最糟糕的一个例子。

提高渲染性能的最佳方法是避免上面示例中出现的任何模式。

这些矩阵函数是在驱动程序中实现的，所以它们可能会被优化。你将不得不花费一些时间来编写自己的代码，并测试性能是否比原始的OpenGL代码更好。

另一方面，在"新"版本的OpenGL中，所有这些函数都缺失并标记为已弃用。因此，在新标准中，您被迫使用自定义数学函数(假设您正在使用Core profile)

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