三角形帶優(yōu)化庫(kù)nvtrisrip的使用

nvtrisrip是NVIDIA提供的一個(gè)開源優(yōu)化庫(kù)，這個(gè)庫(kù)可以將三角形頂點(diǎn)索引數(shù)組轉(zhuǎn)換為三角形帶索引數(shù)組。可以極大的提高渲染速度。

NVIDIA這個(gè)庫(kù)的官方地址是：
http://www.nvidia.com/object/nvtristrip_library.html

不過(guò)這里代碼不全也不夠新，推薦從GitHub上下載：
https://github.com/turbulenz/NvTriStrip

下載完畢后，我們把下面文件夾中的源代碼加入到項(xiàng)目中：
/NvTriStrip/include
/NvTriStrip/src

一共為6個(gè)文件 

需要注意的是VertexCache類有個(gè)非常奇怪的設(shè)計(jì)，在.h和.cpp中同時(shí)有兩套實(shí)現(xiàn)代碼。這會(huì)導(dǎo)致重定義，我們可以把.h中的代碼注釋起來(lái)。另外還需要修改entries變量為unsign short類型。 

#ifndef VERTEX_CACHE_H
 
#define VERTEX_CACHE_H
 
#include <string.h>
 
class VertexCache
{
     
public:
     
    VertexCache(int size);
//  {
//      numEntries = size;
//     
//      entries = new int[numEntries];
//     
//      for(int i = 0; i < numEntries; i++)
//          entries[i] = -1;
//  }
         
    VertexCache();// { VertexCache(16); }
    ~VertexCache();// { delete[] entries; entries = 0; }
     
    bool InCache(int entry);
//  {
//      bool returnVal = false;
//      for(int i = 0; i < numEntries; i++)
//      {
//          if(entries[i] == entry)
//          {
//              returnVal = true;
//              break;
//          }
//      }
//     
//      return returnVal;
//  }
     
    int AddEntry(int entry);
//  {
//      int removed;
//     
//      removed = entries[numEntries - 1];
//     
//      //push everything right one
//      for(int i = numEntries - 2; i >= 0; i--)
//      {
//          entries[i + 1] = entries[i];
//      }
//     
//      entries[0] = entry;
//     
//      return removed;
//  }
 
    void Clear();
//  {
//      memset(entries, -1, sizeof(int) * numEntries);
//  }
     
    void Copy(VertexCache* inVcache) ;
//  {
//      for(int i = 0; i < numEntries; i++)
//      {
//          inVcache->Set(i, entries[i]);
//      }
//  }
 
    int At(int index);// { return entries[index]; }
    void Set(int index, int value);// { entries[index] = value; }
 
private:
 
//  int *entries;
  //此處修改為unsigned short
  unsigned short *entries;
  int numEntries;
 
};
 
#endif

我們看一下在SIO2中的使用，其他引擎中的用法，大同小異

void ObjMod::optimize_mesh(unsigned int mesh_index, unsigned int vertex_cache_size) {
    ObjMesh *objmesh = &this->objmesh[ mesh_index ];
      
    unsigned int i = 0,
    s = 0;
      
    unsigned short n_group = 0;
      
    //設(shè)置頂點(diǎn)緩存大小，頂點(diǎn)緩存越大，優(yōu)化時(shí)間越長(zhǎng)，優(yōu)化效果越好，但是成邊界遞減關(guān)系
    if( vertex_cache_size )
        SetCacheSize( vertex_cache_size );
      
    while( i != objmesh->n_objtrianglelist )
    {
        PrimitiveGroup *primitivegroup;
          
        //通過(guò)三角形索引創(chuàng)建
        //四個(gè)參數(shù)依次：被優(yōu)化的三角形索引數(shù)組，三角形索引元素?cái)?shù)量，優(yōu)化后的三角形帶數(shù)組，優(yōu)化后的三角形帶元素個(gè)數(shù)
        if( GenerateStrips( objmesh->objtrianglelist[ i ].indice_array,
                           objmesh->objtrianglelist[ i ].n_indice_array,
                           &primitivegroup,
                           &n_group,
                           true ) )
        {
            if( primitivegroup[ 0 ].numIndices < objmesh->objtrianglelist[ i ].n_indice_array )
            {
                objmesh->objtrianglelist[ i ].mode = GL_TRIANGLE_STRIP;//渲染模式修改為三角形帶
                objmesh->objtrianglelist[ i ].n_indice_array = primitivegroup[ 0 ].numIndices;//重置數(shù)據(jù)數(shù)量
                  
                //重新申請(qǐng)內(nèi)存//
                s = primitivegroup[ 0 ].numIndices * sizeof( unsigned short );
                  
                //這塊使用realloc有點(diǎn)浪費(fèi)空間，因?yàn)閮?yōu)化后的三角形帶占用內(nèi)存比原先的三角形索引要小
                objmesh->objtrianglelist[ i ].indice_array = ( unsigned short * ) realloc( objmesh->objtrianglelist[ i ].indice_array,
                                                                                          s );
                //復(fù)制數(shù)據(jù)
                memcpy( &objmesh->objtrianglelist[ i ].indice_array[ 0 ],
                       &primitivegroup[ 0 ].indices[ 0 ],
                       s );
            }
              
            //刪除優(yōu)化后的臨時(shí)數(shù)據(jù)
            delete[] primitivegroup;
        }
          
        ++i;
    }
}

我們這里調(diào)用庫(kù)的函數(shù)有兩個(gè)：
SetCacheSize為設(shè)置優(yōu)化庫(kù)使用的緩存大小并非越大越好。而是根據(jù)模型精細(xì)度來(lái)考量的。
GenerateStrips就是核心的三角形優(yōu)化算法了。

然后保存輸出的數(shù)據(jù)刪掉臨時(shí)數(shù)據(jù)即可。

下面是一個(gè)測(cè)試報(bào)告，畫面數(shù)為4726個(gè)三角形的靜態(tài)模型。重復(fù)繪制模型200次，在iPad mini2上面的結(jié)果是：

未開三角形帶優(yōu)化時(shí)的FPS： 

開啟三角形帶優(yōu)化之后的FPS：

FPS提高了70%，效果還是非常明顯的。


在這里為了方便，我們使用的是在線優(yōu)化方式（模型數(shù)據(jù)加載進(jìn)內(nèi)存后再優(yōu)化）。而實(shí)際開發(fā)中，往往多使用離線優(yōu)化，預(yù)先處理好模型數(shù)據(jù)，然后直接調(diào)用渲染就可以了，這樣沒有緩存和時(shí)間限制，效果更好。

這個(gè)庫(kù)是平臺(tái)無(wú)關(guān)，也沒有第三方依賴，可以很方便的集成到自己的工具中去。