顶点数据应该以每个pertex或每个属性为基础进行布局吗

Should vertex data be laid out on per-pertex or per-attribute basis?

本文关键字：为基础 布局 属性 pertex 数据 顶点      更新时间：2023-10-16

我有一段渲染网格的OpenGL代码。我使用VBO来渲染它们。现在，网格由具有以下属性的顶点组成：

glm::vec3 position;
glm::vec2 uv;
glm::vec4 color;
glm::vec3 normal;
glm::vec3 tangent;
glm::vec3 binormal;

目前，我在逐顶点的基础上渲染顶点，如下所示：

// Upload a vector of vertices
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, &m_vbo);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, m_vertices.size() * sizeof(Vertex), &m_vertices[0], GL_STATIC_DRAW);
// Set the "layout" of the vertex attributes
// Binormal
glVertexAttribPointer(5, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*) (sizeof(glm::vec3) * 3 + sizeof(glm::vec2) + sizeof(glm::vec4)));
// Tangent
glVertexAttribPointer(4, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*) (sizeof(glm::vec3) * 2 + sizeof(glm::vec2) + sizeof(glm::vec4)));
// Normal
glVertexAttribPointer(3, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*) (sizeof(glm::vec3) + sizeof(glm::vec2) + sizeof(glm::vec4)));
// Color
glVertexAttribPointer(2, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*) (sizeof(glm::vec3) + sizeof(glm::vec2)));
// UV
glVertexAttribPointer(1, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*) (sizeof(glm::vec3)));
// Position
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*) 0);
// Draw
glDrawElements(GL_TRIANGLES, m_indices.size(), GL_UNSIGNED_SHORT, 0);

现在，我看到人们的做法有点不同。有些先上传所有顶点位置，然后是UV数据，然后是法线等等。要对数据布局进行粗略可视化：

// P = position, U = uv, N = normal
// Per-vertex layout
PUNPUNPUNPUNPUNPUNPUNPUNPUNPUNPUNPUN
// Per-attribute layout
PPPPPPPPPPPPUUUUUUUUUUUUNNNNNNNNNNNN

这两种布局有什么区别吗？其中一个或另一个是否会导致任何性能问题，尤其是在数据不断更新的情况下？

您描述的第一个布局通常被称为"交错"，通常被认为是有利的。其理由是，它会产生更多的本地内存访问模式，这些模式对缓存更友好。

使用不同布局的一个很好的理由是，如果某些属性的更新频率远高于其他属性。在极端情况下，其中一些是静态的，而另一些是频繁更新的，实际上，将静态属性保留在一个VBO中，使用GL_STATIC_DRAW，并为频繁更改的属性使用GL_DYNAMIC_DRAW使用的单独缓冲区可能是有益的。

@leemes在上面的一条评论中提出了另一个有趣的例子：如果您经常只使用属性的一个子集进行绘制调用，那么对它们进行不同的分组可能也是值得的。在这种情况下，您可以拥有总是在交错布局中使用的属性，并将很少使用的属性分开。

综上所述，渲染管道中通常会有更大的瓶颈，因此在目标合成基准之外可能很难测量差异。尽管如此，我认为保持一切尽可能精简是最值得的。尤其是现在大多数电脑/设备都是用电池供电的，你不想浪费任何东西。

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