C++ OpenGL 网格渲染

C++ OpenGL mesh rendering

本文关键字：网格 OpenGL C++      更新时间：2023-10-16

我知道互联网上有很多关于这方面的资源，但它们似乎并没有帮助我。

我想要实现的目标：
我正在从数据存储在vector<Vector3>中的数据中烘焙一个网格。
（ Vector3 是一个包含float x, y, z sctruct ）
它存储三角形在一个map<int, vector<int>>
（地图的关键是子网格和三角形vector<int>）
vector<Vector2>
内的紫外线（ Vector2 是包含float x, y的struct）
和颜色值（vector<Color>
（颜色值像 UV 一样适用于顶点）

现在我想编写一个代码，可以读取该数据并以最大性能
将其绘制到屏幕上
我得到了什么：

static void renderMesh(Mesh mesh, float x, float y, float z) {
    if (mesh.triangles.empty()) return;
    if (mesh.vertices.empty()) return;
    if (mesh.uvs.empty()) return;
    glColor3f(1, 1, 1);
    typedef std::map<int, std::vector<int>>::iterator it_type;
    for (it_type iterator = mesh.triangles.begin(); iterator != mesh.triangles.end(); iterator++) {
        int submesh = iterator->first;
        if (submesh < mesh.textures.size()) glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, mesh.textures[submesh].id);
        else glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
        glEnable(GL_BLEND);
        glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
        for (int i = 0; i < iterator->second.size(); i += 3) {
            int t0 = iterator->second[i + 0];
            int t1 = iterator->second[i + 1];
            int t2 = iterator->second[i + 2];
            Vector3 v0 = mesh.vertices[t0];
            Vector3 v1 = mesh.vertices[t1];
            Vector3 v2 = mesh.vertices[t2];
            Color c0 = mesh.vertexColors[t0];
            Color c1 = mesh.vertexColors[t1];
            Color c2 = mesh.vertexColors[t2];
            Vector2 u0 = mesh.uvs[t0];
            Vector2 u1 = mesh.uvs[t1];
            Vector2 u2 = mesh.uvs[t2];
            glBegin(GL_TRIANGLES);
            glColor4f(c0.r / 255.0f, c0.g / 255.0f, c0.b / 255.0f, c0.a / 255.0f); glTexCoord2d(u0.x, u0.y); glVertex3f(v0.x + x, v0.y + y, v0.z + z);
            glColor4f(c1.r / 255.0f, c1.g / 255.0f, c1.b / 255.0f, c1.a / 255.0f); glTexCoord2d(u1.x, u1.y); glVertex3f(v1.x + x, v1.y + y, v1.z + z);
            glColor4f(c2.r / 255.0f, c2.g / 255.0f, c2.b / 255.0f, c2.a / 255.0f); glTexCoord2d(u2.x, u2.y); glVertex3f(v2.x + x, v2.y + y, v2.z + z);
            glEnd();
            glColor3f(1, 1, 1);
        }
    }
}

问题：
我发现我的渲染方式不是最好的方法，你可以用glDrawArrays实现更高的性能（我认为它被称为）。
你能帮我重写我的代码以适应glDrawArrays吗，因为我到目前为止在互联网上发现的东西并没有对我有太大帮助。

谢谢，如果需要更多信息，请询问。

不推荐使用 glBegin 和 glEnd 等函数。像glDrawArrays这样的函数具有更好的性能，但使用起来稍微复杂一些。

glBegin渲染技术的问题在于，每次想要绘制某些内容时，都必须逐个传达每个顶点。今天，显卡能够非常快速地渲染数千个顶点，但是如果你一个接一个地给出它，无论你的显卡性能如何，渲染都会变得滞后。

glDrawArrays的主要优点是您必须初始化一次数组，然后通过一次调用绘制它。因此，首先，您需要在程序开始时为每个属性填充一个数组。在您的情况下：位置、颜色和纹理坐标。它必须是浮点数组，如下所示：

std::vector<float> vertices;
std::vector<float> colors;
std::vector<float> textureCoords;
for (int i = 0; i < iterator->second.size(); i += 3) {
    int t0 = iterator->second[i + 0];
    int t1 = iterator->second[i + 1];
    int t2 = iterator->second[i + 2];
    vertices.push_back(mesh.vertices[t0].x);
    vertices.push_back(mesh.vertices[t0].y);
    vertices.push_back(mesh.vertices[t0].z);
    vertices.push_back(mesh.vertices[t1].x);
    vertices.push_back(mesh.vertices[t1].y);
    vertices.push_back(mesh.vertices[t1].z);
    vertices.push_back(mesh.vertices[t2].x);
    vertices.push_back(mesh.vertices[t2].y);
    vertices.push_back(mesh.vertices[t2].z);
    // [...] Same for colors and texture coords.
}

然后，在另一个仅用于显示的函数集中，您可以使用这些数组来绘制它：

// Enable everything you need
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);
// Set your used arrays
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, vertices.data());
glColorPointer(4, GL_FLOAT, 0, colors.data());
glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, 0, textureCoords.data());
// Draw your mesh
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, size); // 'size' is the number of your vertices.
// Reset initial state
glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glDisableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
glDisableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

当然，你必须启用其他你想要使用的属性，比如纹理或者混合。


注意：

如果你想了解性能，还有其他使用索引的函数来减少使用的数据大小，比如glDrawElements。

还有其他更高级的 OpenGL 技术，允许您通过将数据直接保存在显卡内存上来提高性能，例如顶点缓冲区对象。

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