Как правильно делать инстансинг в OpenGL.
Я пытаюсь использовать механизм VBO и Instancing наиболее эффективным способом. У меня есть мир, основанный на вокселях, и я хотел бы нарисовать их с использованием как можно меньшего количества вызовов. Код ниже готовит VBO с четырьмя:
void VoxelView::initVBOs() {
/*--------------------- Main OpenGL Program ---------------------*/
/* Vertices of a triangle (counter-clockwise winding) */
float data[6][3] = {
// Left bottom triangle
{ -0.5f, 0.5f, 0.0f },
{ -0.5f, -0.5f, 0.0f },
{ 0.5f, -0.5f, 0.0f },
// Right top triangle
{ 0.5f, -0.5f, 0.0f },
{ 0.5f, 0.5f, 0.0f },
{ -0.5f, 0.5f, 0.0f }
};
/*---------------------- Initialise VBO - (Note: do only once, at start of program) ---------------------*/
/* Create a new VBO and use the variable "triangleVBO" to store the VBO id */
glGenBuffers(1, &triangleVBO);
/* Make the new VBO active */
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, triangleVBO);
/* Upload vertex data to the video device */
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, 6 * 3 * sizeof(float), data, GL_STATIC_DRAW);
/* Specify that our coordinate data is going into attribute index 0(shaderAttribute), and contains three floats per vertex */
glVertexAttribPointer(shaderAttribute, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);
/* Enable attribute index 0(shaderAttribute) as being used */
glEnableVertexAttribArray(shaderAttribute);
/* Make the new VBO active. */
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, triangleVBO);
/*-------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/*--------------------- Load Vertex and Fragment shaders from files and compile them --------------------*/
/* Read our shaders into the appropriate buffers */
vertexSource = filetobuf("Shaders/exampleVertexShader1.vert");
fragmentSource = filetobuf("Shaders/exampleFragmentShader1.frag");
/* Assign our handles a "name" to new shader objects */
vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
/* Associate the source code buffers with each handle */
glShaderSource(vertexShader, 1, (const GLchar**)&vertexSource, 0);
glShaderSource(fragmentShader, 1, (const GLchar**)&fragmentSource, 0);
/* Free the temporary allocated memory */
free(vertexSource);
free(fragmentSource);
/* Compile our shader objects */
glCompileShader(vertexShader);
glCompileShader(fragmentShader);
/*-------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/*-------------------- Create shader program, attach shaders to it and then link it ---------------------*/
/* Assign our program handle a "name" */
shaderProgram = glCreateProgram();
/* Attach our shaders to our program */
glAttachShader(shaderProgram, vertexShader);
glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);
/* Bind attribute index 0 (shaderAttribute) to in_Position*/
/* "in_Position" will represent "data" array's contents in the vertex shader */
glBindAttribLocation(shaderProgram, shaderAttribute, "in_Position");
/* Link shader program*/
glLinkProgram(shaderProgram);
Я рендеринг четырехугольника следующим образом:
void VoxelView::renderVBO()
{
/* Set shader program as being actively used */
glUseProgram(shaderProgram);
/* Set background colour to BLACK */
glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
/* Clear background with BLACK colour */
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
/* Actually draw the triangle, giving the number of vertices provided by invoke glDrawArrays
while telling that our data is a triangle and we want to draw 0-3 vertexes
*/
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6);
}
Я хотел бы нарисовать этот квад (который использует VBO) несколько раз, используя механизм создания экземпляров. Я хотел бы, чтобы все было довольно просто, поскольку я хочу реализовать его для более сложного кода. Я знаю, что я должен использовать glDrawElementsInstanced метод использования экземпляров, но я не знаю, как это сделать. Кто-нибудь знает, как это сделать?
Решение
При использовании glDrawElementsInstanced вам нужно заставить ваши шейдеры использовать gl_InstanceiD
#version 410
layout (location = 0) in vec3 Position;
layout (location = 1) in vec2 TexCoord;
layout (location = 2) in vec3 Normal;
layout (location = 3) in mat4 WVP;
layout (location = 7) in mat4 World;
out vec2 TexCoord0;
out vec3 Normal0;
out vec3 WorldPos0;
flat out int InstanceID;
void main()
{
gl_Position = WVP * vec4(Position, 1.0);
TexCoord0 = TexCoord;
Normal0 = World * vec4(Normal, 0.0)).xyz;
WorldPos0 = World * vec4(Position, 1.0)).xyz;
InstanceID = gl_InstanceID;
};
glDrawElementsInstanced используйте переменную gl_InstanceID, как если бы это был статический целочисленный атрибут вершины. Когда первая копия вершин отправляется в OpenGL,
gl_InstanceID будет ноль. Затем он будет увеличен один раз для каждой копии геометрии и в конечном итоге достигнет instanceCount — 1.
Ведет себя так
for (int n = 0; n < instancecount; n++)
{
// Set the value of gl_InstanceID
glVertexAttrib1i(gl_InstanceID, n); // except this is internally incremented and not a real vertex attribute
// Make a normal call to glDrawElements
glDrawElements(mode, count, type, indices);
}
За исключением того, что это происходит внутри, и вам нужно только позвонить glDrawArraysInstanced() один раз. Чтобы использовать разные преобразования для каждого экземпляра, вы можете передать массив однородных матриц и индекс, который использует gl_InstanceID или вы можете использовать объекты текстурного буфера и сохранять там преобразования.
Таким образом, ваш код рисования должен выглядеть следующим образом, но учтите, что вам все равно нужно передавать одинаковые матрицы для каждого экземпляра в массиве или передавать объект буфера текстуры раз и навсегда.
glDrawElementsInstanced(primitivetype, indices, GL_UNSIGNED_INT, 0, instanceCount-1);
и ваш вершинный шейдер должен стать
uniform mat4 instancematrices[32];
void main()
{
gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * instancematrices[gl_InstanceID] * gl_Vertex;
}
Другие решения
Других решений пока нет …