如何停止渲染不可见面

Question

我正在制作一个基于体素的游戏，为了它的需要，我正在创建一个块渲染引擎。

重点是，我需要生成很多立方体。每次我渲染超过16x16x16块的theese块时，我的FPS几乎都会下降，因为它渲染了所有theese立方体的所有6个面。那是24576个四边形，我不想要。

所以，我的问题是，如何停止渲染不可见的顶点（或四边形），从而提高我的游戏性能？

以下是用于渲染块的类：

public void renderBlock(int posx, int posy, int posz) {
  try{
    //t.bind();
    glEnable(GL_CULL_FACE);
    glCullFace(GL_BACK);// or even GL_FRONT_AND_BACK */);

    glPushMatrix();

    GL11.glTranslatef((2*posx+0.5f),(2*posy+0.5f),(2*posz+0.5f));             // Move Right 1.5 Units And Into The Screen 6.0
    GL11.glRotatef(rquad,1.0f,1.0f,1.0f);

    glBegin(GL_QUADS);               // Draw A Quad

    GL11.glColor3f(0.5f, 0.4f, 0.4f);             // Set The Color To Green
    GL11.glTexCoord2f(0,0);
    GL11.glVertex3f( 1f, 1f,-1f);         // Top Right Of The Quad (Top)
    GL11.glTexCoord2f(1,0);
    GL11.glVertex3f(-1f, 1f,-1f);         // Top Left Of The Quad (Top)
    GL11.glTexCoord2f(1,1);
    GL11.glVertex3f(-1f, 1f, 1f);         // Bottom Left Of The Quad (Top)
    GL11.glTexCoord2f(0,1);
    GL11.glVertex3f( 1f, 1f, 1f);         // Bottom Right Of The Quad (Top)

    //GL11.glColor3f(1.2f,0.5f,0.9f);             // Set The Color To Orange
    GL11.glTexCoord2f(0,0);
    GL11.glVertex3f( 1f,-1f, 1f);         // Top Right Of The Quad (Bottom)
    GL11.glTexCoord2f(0,1);
    GL11.glVertex3f(-1f,-1f, 1f);         // Top Left Of The Quad (Bottom)
    GL11.glTexCoord2f(1,1);
    GL11.glVertex3f(-1f,-1f,-1f);         // Bottom Left Of The Quad (Bottom)
    GL11.glTexCoord2f(1,0);
    GL11.glVertex3f( 1f,-1f,-1f);         // Bottom Right Of The Quad (Bottom)

    //GL11.glColor3f(1.0f,0.0f,0.0f);             // Set The Color To Red
    GL11.glTexCoord2f(0,0);
    GL11.glVertex3f( 1f, 1f, 1f);         // Top Right Of The Quad (Front)
    GL11.glTexCoord2f(1,0);
    GL11.glVertex3f(-1f, 1f, 1f);         // Top Left Of The Quad (Front)
    GL11.glTexCoord2f(1,1);
    GL11.glVertex3f(-1f,-1f, 1f);         // Bottom Left Of The Quad (Front)
    GL11.glTexCoord2f(0,1);
    GL11.glVertex3f( 1f,-1f, 1f);         // Bottom Right Of The Quad (Front)

    //GL11.glColor3f(1f,0.5f,0.0f);             // Set The Color To Yellow
    GL11.glTexCoord2f(0,0);
    GL11.glVertex3f( 1f,-1f,-1f);         // Bottom Left Of The Quad (Back)
    GL11.glTexCoord2f(1,0);
    GL11.glVertex3f(-1f,-1f,-1f);         // Bottom Right Of The Quad (Back)
    GL11.glTexCoord2f(1,1);
    GL11.glVertex3f(-1f, 1f,-1f);         // Top Right Of The Quad (Back)
    GL11.glTexCoord2f(0,1);
    GL11.glVertex3f( 1f, 1f,-1f);         // Top Left Of The Quad (Back)

    //GL11.glColor3f(0.0f,0.0f,0.3f);             // Set The Color To Blue
    GL11.glTexCoord2f(0,1);
    GL11.glVertex3f(-1f, 1f, 1f);         // Top Right Of The Quad (Left)
    GL11.glTexCoord2f(1,1);
    GL11.glVertex3f(-1f, 1f,-1f);         // Top Left Of The Quad (Left)
    GL11.glTexCoord2f(1,0);
    GL11.glVertex3f(-1f,-1f,-1f);         // Bottom Left Of The Quad (Left)
    GL11.glTexCoord2f(0,0);
    GL11.glVertex3f(-1f,-1f, 1f);         // Bottom Right Of The Quad (Left)

    //GL11.glColor3f(0.5f,0.0f,0.5f);             // Set The Color To Violet
    GL11.glTexCoord2f(0,0);
    GL11.glVertex3f( 1f, 1f,-1f);         // Top Right Of The Quad (Right)
    GL11.glTexCoord2f(1,0);
    GL11.glVertex3f( 1f, 1f, 1f);         // Top Left Of The Quad (Right)
    GL11.glTexCoord2f(1,1);
    GL11.glVertex3f( 1f,-1f, 1f);         // Bottom Left Of The Quad (Right)
    GL11.glTexCoord2f(0,1);
    GL11.glVertex3f( 1f,-1f,-1f);         // Bottom Right Of The Quad (Right)

    //rquad+=0.0001f;
    glEnd();
    glPopMatrix();
  }catch(NullPointerException t){t.printStackTrace(); System.out.println("rendering block failed");}
}

下面是呈现它们的代码：

private void render() {
  GL11.glClear(GL11.GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL11.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
  for(int y=0; y<32; y++){
    for(int x=0; x<16; x++){
      for(int z=0; z<16; z++) {
        b.renderBlock(x, y, z);

      }
    }
  }
}

Answer 1

一个好主意是不要使用即时模式来渲染块，我使用显示列表，因为它们最容易设置，而且速度非常快。其次，即使你仍然只使用即时模式，然后在你画图时只使用一个glBegin/glEnd调用，在将来使用纹理图集进行纹理，对于你的主要问题是如何停止渲染不可见的面，这是非常简单的，我这样做的方式基本上是为每个面创建六个方法，返回一个布尔值。如果面方向上的块类型是空气块（如果是），则返回简单的结果。那么这意味着它将返回true，因此将其渲染。在绘制方法中，添加参数“布尔背面、布尔顶面……等”和一个if语句，检查要绘制哪一侧。

希望我能帮忙，祝你好运！

Answer 2

正如ulmangt所说，我建议您使用VBO，但在此之前，您只需要计算可见面。

这可以通过（仅在开始时一次）检查人脸是否与空体素（“空气”）相邻来轻松完成。如果是，请将该四边形（面）添加到渲染中。

之后，您只需对已更改体素的邻居执行此检查。示例：当用户删除立方体时，请检查该体素的6个相邻体，并将这些四边形添加到渲染中。添加体素时执行相反的操作，删除相邻的四边形。

所以用一个由体素构成的5x5x5立方体，而不是750个四边形，你最终得到了150个。

其他收益可以通过在视图中渲染组块（一组体素）（忽略玩家后面的组块）和使用距离限制来获得。

如果使用八叉树只渲染您知道可能可见的块，您可能会变得更加疯狂。

Answer 3

您的代码有一个更大的性能问题。您不应该使用立即模式OpenGL渲染（glVertex XXX（）调用）来绘制如此大量的顶点。

以这种方式执行渲染时，代码必须为每个顶点调用图形驱动程序，这很慢。

相反，应该使用顶点缓冲区对象。这将允许您将所有几何体直接上传到图形卡上，然后在单个Java方法调用中绘制所有立方体（可能是glDrawArrays）。