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DS716 II 做网站成人技能培训机构

news 2026/4/7 5:22:07

DS716 II 做网站,成人技能培训机构,附近室内装修公司电话,佳木斯哈尔滨网站建设实例化对于在同一场景中使用相同顶点数据的对象（如草地中的草），可以使用实例化（Instancing）技术，用一个绘制函数让OpenGL绘制多个物体，而非循环（Drawcall: N->1）。 …

实例化

对于在同一场景中使用相同顶点数据的对象（如草地中的草），可以使用实例化（Instancing）技术，用一个绘制函数让OpenGL绘制多个物体，而非循环（Drawcall: N->1）。

实例化技术本质上是减少了数据从CPU到GPU的传输次数。

实例化这项技术能够让我们使用一个渲染调用来绘制多个物体，来节省每次绘制物体时CPU -> GPU的通信，它只需要一次即可。

使用 glDrawArraysInstanced 和 glDrawElementsInstanced 就可以。这些渲染函数的实例化版本需要一个额外的参数，叫做实例数量(Instance Count)，它能够设置我们需要渲染的实例个数。

顶点着色器内建变量 gl_InstanceID 保存了当前渲染图元所在是实例索引。借助该变量，我们可以改变其位置，渲染方式等。从0开始，当渲染第43个实例时，该变量为42

索引一个包含100个偏移向量的uniform数组，将偏移值加到每个实例化的四边形上。最终的结果是一个排列整齐的四边形网格：

//vs
#version 330 core
out vec4 FragColor;in vec3 fColor;void main()
{FragColor = vec4(fColor, 1.0);
}//fs
#version 330 core
layout (location = 0) in vec2 aPos;
layout (location = 1) in vec3 aColor;out vec3 fColor;uniform vec2 offsets[100];void main()
{vec2 offset = offsets[gl_InstanceID];gl_Position = vec4(aPos + offset, 0.0, 1.0);fColor = aColor;
}//.cpp//定义数组
glm::vec2 translations[100];
int index = 0;
float offset = 0.1f;
for(int y = -10; y < 10; y += 2)
{for(int x = -10; x < 10; x += 2){glm::vec2 translation;translation.x = (float)x / 10.0f + offset;translation.y = (float)y / 10.0f + offset;translations[index++] = translation;}
}//将数组转移到顶点着色器的uniform中
shader.use();
for(unsigned int i = 0; i < 100; i++)
{stringstream ss;string index;ss << i; index = ss.str(); shader.setVec2(("offsets[" + index + "]").c_str(), translations[i]);
}//绘制
glBindVertexArray(quadVAO);
glDrawArraysInstanced(GL_TRIANGLES, 0, 6, 100);

实例化数组

实例化数组(Instanced Array)，它被定义为一个顶点属性（能够让我们储存更多的数据），仅在顶点着色器渲染一个新的实例时才会更新。

使用顶点属性时，顶点着色器的每次运行都会让GLSL获取新一组适用于当前顶点的属性。而当我们将顶点属性定义为一个实例化数组时，顶点着色器就只需要对每个实例，而不是每个顶点，更新顶点属性的内容了。这允许我们对逐顶点的数据使用普通的顶点属性，而对逐实例的数据使用实例化数组。

#version 330 core
layout (location = 0) in vec2 aPos;
layout (location = 1) in vec3 aColor;
layout (location = 2) in vec2 aOffset;//实例化数组out vec3 fColor;void main()
{gl_Position = vec4(aPos + aOffset, 0.0, 1.0);fColor = aColor;
}

unsigned int instanceVBO;
glGenBuffers(1, &instanceVBO);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, instanceVBO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(glm::vec2) * 100, &translations[0], GL_STATIC_DRAW);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
glEnableVertexAttribArray(2);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, instanceVBO);
glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 2 * sizeof(float), (void*)0);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);   
glVertexAttribDivisor(2, 1);

可以看到，唯一的区别在于 glVertexAttribDivisor(AttribIdx,Count) 函数。这个函数定义了什么时候更新顶点属性的内容到新一组数据。Count参数为0时，每次顶点着色器运行都更新，即默认的方式；参数为1时，运行到每个实例时更新；参数为2时，每两个实例更新，以此类推。

小行星带

随机代码：

unsigned int amount = 1000;
glm::mat4 *modelMatrices;
modelMatrices = new glm::mat4[amount];
srand(glfwGetTime()); // 初始化随机种子    
float radius = 50.0;
float offset = 2.5f;
for(unsigned int i = 0; i < amount; i++)
{glm::mat4 model;// 1. 位移：分布在半径为 'radius' 的圆形上，偏移的范围是 [-offset, offset]float angle = (float)i / (float)amount * 360.0f;float displacement = (rand() % (int)(2 * offset * 100)) / 100.0f - offset;float x = sin(angle) * radius + displacement;displacement = (rand() % (int)(2 * offset * 100)) / 100.0f - offset;float y = displacement * 0.4f; // 让行星带的高度比x和z的宽度要小displacement = (rand() % (int)(2 * offset * 100)) / 100.0f - offset;float z = cos(angle) * radius + displacement;model = glm::translate(model, glm::vec3(x, y, z));// 2. 缩放：在 0.05 和 0.25f 之间缩放float scale = (rand() % 20) / 100.0f + 0.05;model = glm::scale(model, glm::vec3(scale));// 3. 旋转：绕着一个（半）随机选择的旋转轴向量进行随机的旋转float rotAngle = (rand() % 360);model = glm::rotate(model, rotAngle, glm::vec3(0.4f, 0.6f, 0.8f));// 4. 添加到矩阵的数组中modelMatrices[i] = model;
}

绘制代码：

// 绘制行星
shader.use();
glm::mat4 model;
model = glm::translate(model, glm::vec3(0.0f, -3.0f, 0.0f));
model = glm::scale(model, glm::vec3(4.0f, 4.0f, 4.0f));
shader.setMat4("model", model);
planet.Draw(shader);// 绘制小行星
for(unsigned int i = 0; i < amount; i++)
{shader.setMat4("model", modelMatrices[i]);rock.Draw(shader);
}