OpenGL - 同一 object 的不同表面上的不同紋理

Question

我正在嘗試為我正在使用 OpenGL 制作的游戲繪制汽車。 汽車 object 存儲在一個帶有隨附.mtl 文件的 .obj 文件中。

這輛車有 500 多個頂點，100 多個面，需要使用我自己的頂點和片段着色器應用超過 50 種不同的紋理。 我已經通過使用緩沖區對象解決了這個問題，它一次發送有關我的 object 的所有信息。 我的問題是嘗試將不同的紋理應用於同一 object 的不同表面。

我發現這個問題的答案是將紋理綁定到某個紋理編號（即 GL_TEXTURE0、GL_TEXTURE1 等...）並將 Sampler2D 傳遞給引用它的片段着色器。 但是，我可以用這種方式存儲超過 50 個紋理嗎？ 據我所知，它轉到 GL_TEXTURE32。

另外，我如何告訴着色器僅將紋理應用於汽車 object 的某個面？

Answer 1

您不能以這種方式渲染 model，您可以一次綁定所有紋理。 一個片段着色器，即使對於高端的 GL 4.1 級硬件，也只能訪問 16 個紋理。 也就是說，它只能有 16 個采樣器。

總紋理計數更高，因為其他着色器階段也可以使用紋理。

處理它的正確方法是執行以下操作之一：

1. 返回到您的建模器並讓他們減少 model 的紋理計數。
2. 使用工具構建紋理圖集（即：將所有圖像放入單個紋理中），適當更改模型的紋理坐標。 根據您計划支持的硬件，這可以是大型 2D 紋理或 2D 紋理陣列。 后者需要紋理坐標的第三個值：數組中圖像的索引。
3. 按紋理對三角形進行排序。 對於每個紋理，渲染所有使用該紋理的三角形。

#3 是唯一不需要更改數據的解決方案。 但請注意：如果您經常渲染這輛車（例如，每幀數千次），則 state 更改開銷可能是性能問題。 #1 和#2 的某種組合是通常首選的方法。

順便說一句，如果您的 model 只有幾百個面，但有50 個紋理，那么建模過程中可能出現了嚴重錯誤。

Answer 2

不可能像那樣使用任意數量的紋理，而不是直接使用。

基本上有3種解決方案：

• 使用更少的紋理
  • 將幾個單獨的紋理打包成一個圖集。 這需要您調整紋理坐標並注意創建 mipmap（盡管一個不錯的工具會自動為您完成）。 您可能還需要小心為各向異性過濾留出足夠的邊界。
  • 將多個單獨的紋理打包到一個陣列紋理中。 mipmap 和 aniso 沒有問題，但需要硬件支持（GL 3.1 卡）
• 拆分你的 model
  • 更多的繪制調用和更多的state 更改和每輛車的管道停頓（對性能不利）
  • 解決方案：例如繪制一批所有車身，一批繪制所有輪胎，另一批繪制所有燈，以減少 state 變化
• 使用細節紋理和更少的“整體低細節”紋理
  • 類似於在地形上進行紋理處理的方式
  • 在像素着色器中組合，為每輛車提供單獨的外觀

Answer 3

為單個 object 切換 50 個紋理將很快變成低性能的噩夢。 使用紋理圖集。

多重紋理旨在提供多個紋理層，如顏色層、凹凸層、光澤度等。但它們不能用於替換圖集。

此外，如果您的 model 由不同材料的部件組成，請將其拆分。 每種材料都在自己的網格中。