Какой лучший способ нарисовать много деревьев

Я пишу приложение, которое отображает случайный остров, засаженный деревьями. Деревья в настоящее время представляют собой два четырехугольника, перекрещенные и нарисованные текстурами. Я планирую иметь более сложные сетки, которые формируют различные типы растений, например, пальму, дуб, траву и т.д ..

Проблема, с которой я сталкиваюсь, состоит в том, что, поскольку текстуры прозрачны, я должен нарисовать их сзади вперед. План-б состоит в том, чтобы вызвать использование discard в фрагментном шейдере, но z-порядок дает лучшие результаты:

uniform float uTreeAlpha;
uniform sampler2D uTexture;

varying vec2 vTexCoordOut;

void main (void)
{
  vec4 colour = texture2D(uTexture, vTexCoordOut);
  if (colour.a < 0.1) {
    discard;
  }
  gl_FragColor = vec4(colour.rgb, colour.a * uTreeAlpha);   
}

Вторая проблема заключается в том, что порядок меняется в зависимости от камеры и вида. Я не знаю эффективного способа нарисовать их в OpenGL за один вызов.

В настоящее время мой код рендеринга выглядит следующим образом:

if cameraChangedFromLastTime() then
  sortTreesBackToFront();
end
for i = 0 to trees.size() -1
  drawTree()
end

Где каждый drawTree () устанавливает некоторые формы, устанавливает текстуру, а затем вызывает glDrawArrays (). У меня есть некоторые оптимизации, чтобы пропустить установку текстуры или обновление текстурных координат, если последнее дерево и текущий совпадают, и установить некоторые общие формы вне цикла, и пропустить деревья, которые слишком далеко, но в основном, если у меня есть 3000 деревьев, я иди 3000 раз по кругу.

Рисование каждого дерева в отдельности является убийцей производительности. Если бы я мог нарисовать их одним вызовом или партиями (при сохранении Z-порядка), я бы, вероятно, сделал это в 1/10 времени.

Так как бы я это сделал. Имейте в виду, что мои деревья являются местозаполнителями, и в конечном итоге я получу:

• Разные сетки для разных деревьев
• Различные масштабы и углы для деревьев, чтобы дать больше разнообразия
• Различные текстуры для разных деревьев, потенциально несколько текстур, примененных к сетке (например, оставляет одну текстуру, ствол другой)
• Деревья все смешаны вместе, поэтому нет простого способа нарисовать один вид, а затем другой
• Некоторая форма простой циклической анимации (ветки качаются на ветру)
• Все текстуры будут находиться в одном атласе

Итак, что лучше подходит здесь? Возможно ли сделать рендеринг за один проход? Если бы я использовал glDrawElements, перестраивая индексы, но не вершины, могу ли я достичь этого?

То, что вы хотите, это аппаратное копирование . Примечание: я сделал это в XNA (то есть DirectX), но я не очень разбираюсь в OpenGL. Я уверен, что есть сопоставимая особенность, хотя. По сути, это то, что он связывает вместе вершины вашей модели дерева с другим потоком вершин, который несет мировые координаты для каждого экземпляра.

Прозрачность нужно заказывать только в том случае, если используется неаддитивное смешивание. Для тонны отдаленных рекламных щитов смешивание не нужно (вы действительно не можете видеть это). Рендеринг по крайней мере следующих с прозрачностью выреза (альфа только 1 или 0), и вам не нужно сортировать их.

Вы можете использовать лист спрайтов для визуализации различных типов деревьев с запеченными анимациями. Нарисуйте сетки для более близких деревьев, которые вы можете анимировать с большей точностью, основываясь на ветре или что угодно.