OpenGL中的动态平铺显示优化

我正在开发一个基于平铺的、自上而下的2D游戏，其中包含了动态生成的地形，并开始（重新）在OpenGL中编写图形引擎。这个游戏是用LWJGL用Java编写的，我更喜欢它相对独立于平台，并且可以在旧电脑上玩

目前，我正在使用即时模式进行绘制，但显然这对于除最简单场景之外的任何场景来说都太慢了

绘制的对象有两种基本类型：平铺（即世界）和精灵（即几乎所有其他对象（实体、项目、效果等）

瓷砖为20*20像素，并以块（40*40瓷砖）的形式存储。地形生成是分块完成的，就像在Minecraft中一样。
我现在使用的方法是迭代播放器附近的9个区块，然后迭代内部的每个瓷砖，为瓷砖纹理绘制一个四边形，并根据材质为特征绘制可选的额外四边形。 这最终相当缓慢，但一个简单的看不见的检查提供了5-10倍每秒的提升

为了优化这一点，我研究了使用VBOs和四边形条带，但当地形发生变化时，我遇到了一个问题。这并不是每一帧都会发生，但也不是非常罕见的事件。 一个简单的方法是每次更改块的VBO时删除并重建它。但这似乎不是最好的办法。我读到VBO可以是“动态的”，允许更改其内容。如何做到这一点，以及哪些数据可以有效地在其中更改？有没有其他方法可以有效地绘制世界

另一种类型“精灵”当前使用四边形绘制，该四边形具有从精灵工作表映射的纹理。因此，通过更改纹理坐标，我甚至可以在以后设置它们的动画。这是正确的方法吗？
目前，即使是非常多的精灵也不会使游戏速度减慢很多，通过了解VBO，我将能够进一步提高它们的速度，但我还没有看到任何可靠的教程来提供有效的方法。也许有人知道吗

谢谢你的帮助

目前，我正在使用即时模式进行绘制，但显然这对于除最简单场景之外的任何场景来说都太慢了

我不同意。除非您正在绘制大量的瓷砖（每帧上万块），否则立即模式应该适合您

关键是要获得良好的性能，您必须要做的事情：纹理地图集。所有的瓷砖都应该存储在一个纹理中。渲染时，可以使用“纹理坐标”从该纹理中拉出不同的瓷砖。因此，如果这就是渲染循环现在的样子：

for(tile in tileList) //Pseudocode. Not actual C++
{
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, tile.texture);
    glBegin(GL_QUADS);
        glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
        glVertex2fv(tile.lowerLeft);
        glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
        glVertex2fv(tile.upperLeft);
        glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
        glVertex2fv(tile.upperRight);
        glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
        glVertex2fv(tile.lowerRight);
    glEnd();
}

您可以将其转换为：

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, allTilesTexture);
glBegin(GL_QUADS);
for(tile in tileList) //Still pseudocode.
{
    glTexCoord2f(tile.texCoord.lowerLeft);
    glVertex2fv(tile.lowerLeft);
    glTexCoord2f(tile.texCoord.upperLeft);
    glVertex2fv(tile.upperLeft);
    glTexCoord2f(tile.texCoord.upperRight);
    glVertex2fv(tile.upperRight);
    glTexCoord2f(tile.texCoord.lowerRight);
    glVertex2fv(tile.lowerRight);
}
glEnd();

如果已经在使用纹理图集，但仍然无法获得可接受的性能，则可以继续使用缓冲对象等。但如果不先这样做，缓冲区对象的性能将不会得到任何改善

如果所有的瓷砖都无法放入单个纹理中，则需要执行以下操作之一：使用多个纹理（在一个glBegin/glEnd对中使用每个纹理渲染尽可能多的瓷砖），或使用纹理阵列。纹理阵列仅在OpenGL 3.0级硬件中可用。这意味着任何Radeon HDxxxx或GeForce 8xxx或更高版本

您提到有时会在平铺上渲染“特征”。这些功能可能使用混合和不同于常规瓷砖的glTexEnv模式。在这种情况下，您需要找到将类似功能分组到单个glBegin/glEnd对中的方法

正如您可能从中了解到的，性能的关键是尽量减少调用glBindTexture和glBegin/glEnd的次数。在每个glBegin/glEnd中尽可能多地工作

如果您希望继续使用基于缓冲区的方法（并且您应该只在纹理图集方法没有使您的性能达到标准时才去麻烦），那么它相当简单。将所有平铺“块”放入单个缓冲区对象中。不要为每一个设置缓冲区；没有真正的理由这样做，40x40个平铺的顶点数据只有12800字节。您可以在单个1MB缓冲区中放入81个这样的块。这样，您只需为地形调用glBindBuffer。这同样可以节省您的性能

我需要更多地了解这些“特性”，您有时会使用这些特性来建议优化它们的方法。但对于动态缓冲区，我并不担心。只需使用glBufferSubData来更新有问题的缓冲区部分。如果结果证明这是缓慢的，有几个选项可以让它更快，你可以采用。但是你不应该麻烦，除非你知道这是必要的，因为它们很复杂

精灵可能从缓冲区对象方法中获益最少。在即时模式下，它真的没有什么好处。即使渲染了数百个，每个都有自己的变换矩阵。这意味着每一个都必须是单独的抽签。因此，它也可能是glBegin/glEnd

目前，我正在使用即时模式进行绘制，但显然这对于除最简单场景之外的任何场景来说都太慢了

我不同意。除非您正在绘制大量的瓷砖（每帧上万块），否则立即模式应该适合您

关键是要获得良好的性能，您必须要做的事情：纹理地图集。所有的瓷砖都应该存储在一个纹理中。渲染时，可以使用“纹理坐标”从该纹理中拉出不同的瓷砖。因此，如果这就是渲染循环现在的样子：

for(tile in tileList) //Pseudocode. Not actual C++
{
    glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, tile.texture);
    glBegin(GL_QUADS);
        glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
        glVertex2fv(tile.lowerLeft);
        glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
        glVertex2fv(tile.upperLeft);
        glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
        glVertex2fv(tile.upperRight);
        glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
        glVertex2fv(tile.lowerRight);
    glEnd();
}

您可以将其转换为：

glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, allTilesTexture);
glBegin(GL_QUADS);
for(tile in tileList) //Still pseudocode.
{
    glTexCoord2f(tile.texCoord.lowerLeft);
    glVertex2fv(tile.lowerLeft);
    glTexCoord2f(tile.texCoord.upperLeft);
    glVertex2fv(tile.upperLeft);
    glTexCoord2f(tile.texCoord.upperRight);
    glVertex2fv(tile.upperRight);
    glTexCoord2f(tile.texCoord.lowerRight);
    glVertex2fv(tile.lowerRight);
}
glEnd();

如果已经在使用纹理图集，但仍然无法获得可接受的性能，则可以继续使用缓冲对象等。但如果不先这样做，缓冲区对象的性能将不会得到任何改善

如果所有的瓷砖都无法放入单个纹理中，则需要执行以下两项操作之一：使用多个纹理（渲染尽可能多的瓷砖）