您应该如何有效地批处理复杂的网格？

渲染复杂网格的最佳方法是什么？我在下面写了不同的解决方案，想知道您对它们有何看法。

让我们举个例子：如何渲染“Crytek-Sponza”网格？

PS：我不使用Ubershader，只使用单独的着色器

如果您通过以下链接下载网格：

http://graphics.cs.williams.edu/data/meshes.xml

并将其加载到 Blender 中，您将看到整个网格由大约 400 个分别具有自己的材质/纹理的子网格组成。

虚拟渲染器（版本 1）将分别渲染 400 个子网格中的每一个！这意味着（为了简化情况）400 个绘制调用，每个调用都绑定到材质/纹理。对性能非常不利。非常慢！

pseudo-code version_1:

foreach mesh in meshList //400 iterations :(!
 mesh->BindVBO();

  Material material = mesh->GetMaterial();
  Shader bsdf = ShaderManager::GetBSDFByMaterial(material);

  bsdf->Bind();
   bsdf->SetMaterial(material);
   bsdf->SetTexture(material->GetTexture()); //Bind texture

    mesh->Render();

现在，如果我们处理正在加载的材料，我们可以注意到 Sponza 实际上仅由（如果我记忆力好的话:)） 25 种不同的材料组成！

因此，更聪明的解决方案（版本 2）应该是批量收集所有顶点/索引数据（在我们的示例中为 25 个），而不是将 VBO/IBO 存储到子网格类中，而是存储到名为 Batch 的新类中。

pseudo-code version_2:

foreach batch in batchList //25 iterations :)!
  batch->BindVBO();

  Material material = batch->GetMaterial();
  Shader bsdf = ShaderManager::GetBSDFByMaterial(material);

  bsdf->Bind();
   bsdf->SetMaterial(material);
   bsdf->SetTexture(material->GetTexture()); //Bind texture

    batch->Render();

在这种情况下，每个 VBO 包含共享完全相同的纹理/材质设置的数据！

好多了！现在我认为 25 个 VBO 来渲染 Sponza 太多了！问题是渲染海绵的缓冲区绑定数量！我认为一个好的解决方案应该是，如果第一个 VBO 已“满”，则分配一个新的 VBO（例如，我们假设 VBO 的最大大小（在 VBO 类中定义为属性的值）为 4MB 或 8MB）。

pseudo-code version_3:

foreach vbo in vboList //for example 5 VBOs (depends on the maxVBOSize)

 vbo->Bind();

 BatchList batchList = vbo->GetBatchList();

 foreach batch in batchList

  Material material = batch->GetMaterial();
  Shader bsdf = ShaderManager::GetBSDFByMaterial(material);

  bsdf->Bind();
   bsdf->SetMaterial(material);
   bsdf->SetTexture(material->GetTexture()); //Bind texture

    batch->Render();

在这种情况下，每个 VBO 不包含共享完全相同的纹理/材质设置的必要数据！这取决于子网格加载顺序！

好吧，VBO/IBO 绑定减少了，但绘制调用不一定减少！ （您对此确认还满意吗？）。但总的来说，我认为这个版本 3 比前一个版本更好！你怎么看待这件事 ？

另一个优化应该是将 Sponza 模型的所有纹理（或纹理组）存储在纹理数组中！但如果你下载 sponza 包，你会看到所有纹理都有不同的大小！所以我认为由于格式差异，它们不能绑定在一起。

但如果可能的话，渲染器的第 4 版应该仅使用更少的纹理绑定，而不是整个网格的 25 个绑定！你认为这可能吗？

那么，根据您的说法，渲染斯庞扎网格的最佳方法是什么？您还有其他建议吗？

你专注于错误的事情。有两种方式。

首先，没有理由不坚持all将网格体的顶点数据放入单个缓冲区对象中。请注意，这有nothing与批处理有关。请记住：批处理是关于数量绘图调用，而不是您使用的缓冲区数量。您可以从同一缓冲区渲染 400 个绘制调用。

您似乎想要拥有的这个“最大尺寸”是fiction，完全不基于现实世界。如果你想要的话，你可以拥有它。只是不要指望它会让你的代码更快。

因此，在渲染此网格时，根本没有理由切换缓冲区。

其次，批处理实际上与绘制调用的数量无关（在 OpenGL 中）。这实际上是关于状态改变的成本between绘制调用。

这个视频清楚地说明了（大约31分钟） https://www.youtube.com/watch?v=-bCeNzgiJ8I，不同状态变化的相对成本。发出两个绘制调用且它们之间没有状态变化是很便宜的（相对而言）。但不同类型的状态变化具有不同的成本。

更改缓冲区绑定的成本非常小（假设您正在使用单独的顶点格式 https://www.opengl.org/wiki/Separate_Attribute_Format，因此更改缓冲区并不意味着更改顶点格式）。改变的成本programs甚至纹理绑定也更大。因此，即使您必须创建多个缓冲区对象（同样，您也不必这样做），这也不会成为主要瓶颈。

因此，如果性能是您的目标，那么您最好关注昂贵的状态更改，而不是便宜的状态更改。制作一个可以处理整个网格的所有材质设置的着色器，这样您只需更改它们之间的制服即可。使用数组纹理，这样您就只有一次纹理绑定调用。这会将纹理绑定转变为统一设置，这是一种更便宜的状态更改。

您甚至可以做一些更奇特的事情，包括基本实例计数等。但对于像这样的小例子来说，这有点过分了。