渲染具有多个索引的网格

Question

我有一些顶点数据。位置、法线、纹理坐标。我可能从 .obj 文件或其他格式加载它。也许我正在画一个立方体。但每条顶点数据都有自己的索引。我可以使用 OpenGL/Direct3D 渲染此网格数据吗？

Answer 1

从最一般的意义上来说，不是。 OpenGL 和 Direct3D 只允许每个顶点有一个索引；索引从每个顶点数据流中获取。因此，每个独特的组件组合都必须有自己单独的索引。

因此，如果您有一个立方体，其中每个面都有自己的法线，您将需要大量复制位置和法线数据。您将需要 24 个位置和 24 个法线，即使立方体只有 8 个唯一位置和 6 个唯一法线。

您最好的选择就是简单地接受您的数据将会更大。很多模型格式都会使用多个索引；您需要先修复此顶点数据，然后才能使用它进行渲染。许多网格加载工具（例如 Open Asset Importer）将为您执行此修复。

还应该注意的是，大多数网格不是立方体。大多数网格在绝大多数顶点上都是平滑的，只是偶尔有不同的法线/纹理坐标/等。因此，虽然简单的几何形状经常出现这种情况，但真实模型很少有大量的顶点重复。

GL 3.x 和 D3D10

对于D3D10/OpenGL 3.x级硬件，可以避免执行修复并直接使用多个索引属性。但是，请注意，这可能会降低渲染性能。

以下讨论将使用 OpenGL 术语，但 Direct3D v10 及更高版本具有等效功能。

这个想法是从顶点着色器手动访问不同的顶点属性。传递的属性实际上是该特定顶点的索引，而不是直接发送顶点属性。然后，顶点着色器使用索引通过一个或多个缓冲区纹理访问实际属性。

属性可以存储在多个缓冲区纹理中，也可以全部存储在一个缓冲区纹理中。如果使用后者，则着色器将需要向每个索引添加一个偏移量，以便在缓冲区中找到相应属性的起始索引。

常规顶点属性可以通过多种方式进行压缩。缓冲区纹理的压缩方式较少，仅允许相对有限数量的顶点格式（通过它们支持的图像格式）。

请再次注意，任何这些技术都可能会降低整体顶点处理性能。因此，它应该只在内存最有限的情况下使用，在所有其他压缩或优化选项都已用尽之后。

OpenGL ES 3.0 也提供缓冲区纹理。更高的 OpenGL 版本允许您通过

SSBOs 更直接地读取缓冲区对象，而不是缓冲区纹理，这可能具有更好的性能特征。

Answer 2

我找到了一种方法，可以让您减少这种重复，这种重复与其他答案中的某些陈述有点相反（但并不特别适合此处提出的问题）。然而，它确实解决了

我的问题，这被认为是这个问题的重复。

我刚刚了解了

插值限定符。具体来说就是“平”。据我了解，将平面限定符放在顶点着色器输出上只会导致引发顶点将其值传递给片段着色器。

这意味着对于此引文中描述的情况：

因此，如果您有一个立方体，其中每个面都有自己的法线，您将需要大量复制位置和法线数据。即使立方体只有 8 个唯一位置和 6 个唯一法线，您也需要 24 个位置和 24 个法线。

您可以有 8 个顶点，其中 6 个包含唯一法线，2 个法线值被忽略，只要您仔细排序基元索引，使得“激发顶点”包含您想要应用于整个面的法线数据.

编辑：我对其工作原理的理解：