java - LWJGL 加速渲染

Question

我正在使用 LWJGL 创建某种 Minecraft 克隆。

问题是我只能获得大约 20 FPS。 (每个方向约32个街区) 另外，当我更改 block 时， View 会卡住几毫秒。

我正在使用 Slick 加载纹理。为了渲染 block ，我使用 VBO 作为纹理和顶点(没有 VAO、着色器或法线)。每个 block 由 6 个四边形组成，其中由 2 个三角形组成。 block 之间的面不会被渲染。每一帧渲染线程都会检查所有 32 * 32 block 是否已加载到缓冲区中以及是否应该加载(取决于玩家位置)。如果需要，则会创建 vbo 并将句柄保存到列表中。如果 block 太远，缓冲区就会被删除。渲染时，当前在显卡内存中的所有 vbo(句柄保存在列表中)都会被绘制。

如何加快渲染速度？我应该让缓冲区始终处于“加载”状态并只绘制所需的对象吗？法线、VAO 或着色器可以帮助我获得巨大的改进吗？不过，如果我获得更高的帧速率，将会有更多的 block ，而不仅仅是一个盘子，我计划导入 .obj。

Minecraft 在我认为的 DisplayLists 中呈现。这会是一个解决方案吗？为每个 block 或 block 创建一个显示列表，并在 block 或 block 发生更改时重新编译它们？

编辑:我用 VisualVM 测量发现最耗时的方法是 glDrawArrays()。

一些源代码:

渲染:

public static void render()
{
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

    for(VBO vbo : vbos)
    {
        //disable texture smoothing
        glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);

        glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, vbo.texture);
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo.vertex_handle);
        glVertexPointer(vbo.vertex_size, GL_FLOAT, 0, 0l);
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo.texture_handle);
        glTexCoordPointer(vbo.texture_size, GL_FLOAT, 0, 0l);

        glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
        glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, vbo.vertices);

        glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
        glDisableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY);

        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
    }
}

block 加载检测:

int chunkX = (int)(camera.getX() * (-1) / GameData.CHUNK_SIZE);
        int chunkZ = (int)(camera.getZ() * (-1) / GameData.CHUNK_SIZE);

        for(int cx = 0;cx < GameData.NUMBER_OF_CHUNKS;cx++)
        {
            for(int cz = 0;cz < GameData.NUMBER_OF_CHUNKS;cz++)
            {
                boolean shouldBeLoaded = (Math.abs(chunkX - cx) <= 2 && Math.abs(chunkZ - cz) <= 2);

                if(GameData.chunks[cx][cz] != shouldBeLoaded)
                {
                    if(shouldBeLoaded)
                        Util.loadChunk(cx, cz);//loads every block in the chunk
                    else
                        Util.unloadChunk(cx, cz);
                }
            }
        }

block 加载:

public void load()
{
    try{
        if(GameData.map[x][y+1][z] == null || GameData.map[x][y+1][z].id == 2)
            top = Util.createQuad(x, y+1, z, 1, id);
    }catch(IndexOutOfBoundsException e){};

    try{
        if(GameData.map[x][y-1][z] == null || GameData.map[x][y-1][z].id == 2)
            bot = Util.createQuad(x, y, z, 1, id);
    }catch(IndexOutOfBoundsException e){};

    try{
        if(GameData.map[x-1][y][z] == null || GameData.map[x-1][y][z].id == 2)
            left = Util.createQuad(x, y, z, 0, id);
    }catch(IndexOutOfBoundsException e){};

    try{
        if(GameData.map[x+1][y][z] == null || GameData.map[x+1][y][z].id == 2)
            right = Util.createQuad(x+1, y, z, 0, id);
    }catch(IndexOutOfBoundsException e){};

    try{
        if(GameData.map[x][y][z-1] == null || GameData.map[x][y][z-1].id == 2)
            front = Util.createQuad(x, y, z, 2, id);
    }catch(IndexOutOfBoundsException e){};

    try{
        if(GameData.map[x][y][z+1] == null || GameData.map[x][y][z+1].id == 2)
            back = Util.createQuad(x, y, z+1, 2, id);
    }catch(IndexOutOfBoundsException e){};
}

Util.createQuad()

public static VBO createQuad(float x, float y, float z, int axis, int id)
{
    boolean xA = axis == 0;
    boolean yA = axis == 1;//senkrecht
    boolean zA = axis == 2;

    FloatBuffer vertex_data = BufferUtils.createFloatBuffer(6 * 3);
    if(xA)
    {
        vertex_data.put(new float[] { x, y, z, });
        vertex_data.put(new float[] { x, y, z+1, });
        vertex_data.put(new float[] { x, y+1, z+1, });

        vertex_data.put(new float[] { x, y, z, });
        vertex_data.put(new float[] { x, y+1, z, });
        vertex_data.put(new float[] { x, y+1, z+1, });
    }
    if(yA)
    {
        vertex_data.put(new float[] { x, y, z, });
        vertex_data.put(new float[] { x, y, z+1, });
        vertex_data.put(new float[] { x+1, y, z+1, });

        vertex_data.put(new float[] { x, y, z, });
        vertex_data.put(new float[] { x+1, y, z, });
        vertex_data.put(new float[] { x+1, y, z+1, });
    }
    if(zA)
    {
        vertex_data.put(new float[] { x, y, z, });
        vertex_data.put(new float[] { x+1, y, z, });
        vertex_data.put(new float[] { x+1, y+1, z, });

        vertex_data.put(new float[] { x, y, z, });
        vertex_data.put(new float[] { x, y+1, z, });
        vertex_data.put(new float[] { x+1, y+1, z, });
    }

    FloatBuffer texture_data = BufferUtils.createFloatBuffer(6 * 2);
    texture_data.put(new float[] { 0f, 0f, });
    texture_data.put(new float[] { 1f, 0f, });
    texture_data.put(new float[] { 1f, 1f, });

    texture_data.put(new float[] { 0f, 0f, });
    texture_data.put(new float[] { 0f, 1f, });
    texture_data.put(new float[] { 1f, 1f, });


    vertex_data.flip();
    texture_data.flip();

    int vbo_vertex_handle = glGenBuffers();
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo_vertex_handle);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertex_data, GL_STATIC_DRAW);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);

    int vbo_texture_handle = glGenBuffers();
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo_texture_handle);
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, texture_data, GL_STATIC_DRAW);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);

    glBindVertexArray(0);

    VBO vbo = new VBO(vbo_vertex_handle, vbo_texture_handle, renderEngine.textures.get(id), 6, 3, 2);

    if(id == 2)//transparent
        renderEngine.vbos.add(vbo);
    else
        renderEngine.vbos.add(0, vbo);;

    return vbo;
}

Answer 1

我目前正在使用显示列表，因为我对 lwjgl 还很陌生，并且发现 VBO 非常令人困惑，我所做的只是检查玩家是否移动了 16 个方 block 或更多，或者删除/放置了一个方 block ，这就是我更新我的列表，否则我不会更新列表，您还应该停止渲染您看不到的任何面，因此在检查要绘制哪些面时，您还应该检查它们是否不在您的 View 范围内，这是一个示例我愿意;此示例检查我是否应该渲染某个 block 的顶面: if(PlayerY < BlockY) { then return false; }，这样您就不需要渲染您可能看不到的东西。

使用显示列表，在 48*48 的 View 范围内，我可以获得大约 200 - 300 FPS，在 128 时，您将获得大约 20 - 100 FPS。 编辑: 如果您还没有开始使用纹理图集，您也应该开始使用，这会减少 bind() 调用，从而使其速度更快。

祝你好运，希望我能有所帮助:)