基于opengl的UI的几何表示

Geometry representation of OpenGL-based UI

本文关键字：表示 opengl UI 基于何表示更新时间：2023-10-16

我计划为我目前正在从事的一个项目编写一个基于gl的UI。大部分UI都不会有纹理(只有平面颜色)，但有些元素需要支持单个图像。元素只需要缩放和转换-不需要复杂的动画或旋转。UI不一定是静态的——元素可能在应用程序的生命周期中出现/消失，并且在某些情况下需要简单的滑动动画。鼠标悬停，点击，选择等状态也需要。

我试图确定管理和存储UI元素本身的几何图形的最佳方法。我的第一个想法是创建一个带有一个四边形的单个顶点缓冲区，并将该四边形用于所有UI绘制调用。当然，一个变换会和四边形一起发送到着色器。

传统观点认为最小化状态更改可以提高性能——这是使用单个VB的好处。但是，必须为每个UI元素转换四边形，这增加了成本。因为UI不会一直移动，这看起来有点多余。

在现代硬件上，转换单个quad是否更便宜，或者发送转换数据的成本是否超过仅绑定单个VB的好处?我是否应该为每个UI元素维护单独的几何图形，并在CPU上进行计算?UI系统是否有其他常用的推荐方法?

在现代硬件/驱动程序中，更改最昂贵的状态是渲染目标(FBO)，着色器(GLSL程序)和纹理。顶点缓冲区(即顶点属性指针，而不是实际数据)和统一状态实际上可能是您在绘制调用之间更改的最便宜的状态。

使draw调用昂贵的事情之一是由于状态更改而必须发生的所有状态验证，因此fbo(可能具有GL中最复杂的验证)昂贵和更改制服(在调用glUniform* (...)返回之前几乎可以完全验证)便宜应该不足为奇。

有了这个方法，假设你对每个UI元素使用相同的纹理和着色器，那么改变一两个统一并发出另一个draw调用不会非常昂贵。

如果你有足够小的绘制调用，你可以将你的转换合并成一个统一的缓冲对象/缓冲纹理，然后使用某种形式的实例化将其减少到单个绘制调用。除非被替换的draw调用的数量足够大，否则你不会从中看到可衡量的性能优势;这成为一个实际优化的点是很难推广的。如果你愿意，你可以随便摆弄一下，但从这些东西的声音来看，你可能不会从中得到任何有用的东西。

相反，你可能会考虑做的是将GUI绘制成纹理。对于GUI中没有任何变化的帧，您可以使用从前一帧生成的纹理，并跳过任何实际的GUI合成。当某些东西发生变化时，您可以使用模板/剪刀来清除GUI的"脏"部分，然后重新绘制它们。最终，你将在视口的每一帧拉伸你的GUI纹理，唯一的区别是，在某些帧上，你将重新绘制部分或全部纹理，而在其他帧上，你将重用整个东西。