??????在GPU Gems 2中有一篇文章是專門介紹幾何體實例化的，不過它是基于DirectX的。經過多年的發展，OpenGL在幾何體實例化方面也做出了改進，于2008年在OpenGL3.0中正式引入實例化函數，該函數只被NVIDIA 8系列以上顯卡支持。

??????幾何體實例化，是通過對具有相同頂點數據的幾何體，賦予不同的空間位置、顏色或紋理等特征，從而創造出不同實例對象的技術。尤其適合于草地、石塊、數目、士兵群等對象的繪制。它的好處在于，只需傳遞一次單個模型的頂點數據（或者說調用一個批次的繪制指令），再傳遞不同對象的特征數據，就能實現多個對象的繪制。

??????最早，OpenGL是不支持幾何體實例化的。它通過即時模式，調用glDrawElements等函數，能較高效的實現多個對象的繪制。然而，這還是會造成占用大量的VBO存儲空間和數據傳輸帶寬。

??????在GPU可編程后，通過設置全局統一參數glUniformMatrix4fvARB來傳遞對象的特征數據給Vertex Shader，來間接實現實例化。然而這還是不能夠減少繪制指令的調用次數。

??????而后，NVIDIA提出了偽實例化（pseudo-instancing）的方法，利用頂點數據指令，如glColor3f、glTexCoord、glMultiTexCoord等，將對象的特征數據傳遞給Vertex Shader。雖然這同樣不能減少繪制指令的調用次數，但它卻比方法2提高了2~3倍的效率。原因有2：一是方法2中的全局統一參數函數設置的是GPU寄存器，或者說是改變Vertex shader當前的全局處理狀態，很顯然將等待當前GPU正在執行的Vertex process完成后才能返回，即需要CPU等待GPU完成該對象的繪制，存在嚴重的效率問題^[1]；二是全局統一參數函數設置的GPU寄存器是全局共享的，Vertex Shader拜訪該寄存器所耗費的時間顯然要多于拜訪本地寄存器（由頂點數據指令設置的）所花費的時間。

??????最后，ARB終于通過了實例化的函數ARB_draw_instanced，有兩個：DrawArraysInstancedARB、DrawElementsInstancedARB。在GLSL中，通過instance ID獲取實例的ID，加以控制。這兩個函數不能用在顯示列表中。

??????JeGX對以上四種方法進行了測試，有興趣的童鞋，可以點擊鏈接去看看。測試的結論是^[2]：

??????1、在OpenGL中，每個實例的頂點數越小，實例化帶來的效率提升越明顯。因此要盡量將實例模型的面數和頂點數控制到最小。

??????2、新的實例化函數，雖然減少了指令的個數，但當實例模型的面數和頂點數比較大的時候，好像沒有帶來太大的性能改變。

??????我曾經把特征數據編碼進頂點紋理，通過Vertex Shader來獲取，實現實例化，然而效果好像并不是非常明顯（相較于第2種方法而言）。目前還沒有試驗第4種方法，希望以后有時間的時候來試驗一下。

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參考文獻：

1、http://www.cnitblog.com/linghuye/archive/2008/03/17/41049.html

2、http://www.ozone3d.net/blogs/lab/?p=87

3、http://www.gamerendering.com/2008/10/21/instancing/

4、http://www.qiannao.com/space/show/jamesclarke/glsl_pseudo_instancing.pdf/.page

5、http://www.opengl.org/registry/specs/ARB/draw_instanced.txt

轉載于:https://www.cnblogs.com/jamesclarke/archive/2009/07/08/1519462.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的OpenGL中的几何体实例化（OpenGL Geometry Instancing）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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