OpenGL状态集

Question

这不是一个OpenGL问题,而是一个C++组织问题.

我将要有一个简单的场景图(一个n树),其节点(为了这个问题)将渲染一些几何.更具体地说,它们在draw()方法中都有一些OpenGL绘图命令.

出于优化原因,我想将类似的对象一起批处理并一次性绘制它们.出于这个原因,我想要一种表达我称之为OpenGL的"状态集"的方式.状态集只是一堆OpenGL绑定,或者是在X对象上调用draw之前设置的命令,之后会被取消设置.

因此,状态集至少set()和unset()将被渲染系统在使用该状态集的节点的绘制命令之前和之后调用.

我的问题是如何表达状态集？当然有很多功能可以做,但我宁愿能够命名一套并回忆它.类似于节点A具有状态集LIGHTING_AND_SHADOW和节点B具有的状态集CEL_SHADING.

出于这个原因,创建一个抽象类stateSet,它本质上是set()和unset()方法的接口,并且每个状态集继承自它似乎是一个好主意.但是,它需要创建一堆对象才能获得一个名称.似乎可能有更好的方法.

理想情况下,我想列出一个stateSets可以轻松召回的清单.例如,在渲染开始之前,能够按照它们对场景图中的所有节点进行排序将是很好的stateSet.

有任何想法吗？

Answer 1

您可以使用单例模式来实现您的状态。然后，另一个单例状态跟踪器类管理这些状态类的实例，并且仅在尚未设置状态时设置状态。请参阅下面的粗略实现。这应该会让您了解如何去做：

class SingletonStateClass1 {
public:
    static SingletonStateClass1* getInstance() {
        if(! instanceFlag) {
            single = new SingletonStateClass1();
            instanceFlag = true;
            return single;
        }
        else {
            return single;
        }
    }
    void set() {
        // Do setting stuff
    }
    void unset() {
        // Do unsetting stuff
    }
    ~SingletonStateClass1() {
        instanceFlag = false;
    }

private:
    static bool instanceFlag;
    static SingletonStateClass1 *single;
    SingletonStateClass1() {} //private constructor
};
bool SingletonStateClass1::instanceFlag = false; //needs to be set so that the first call to getInstance() works ok.


//ASSUME THERE IS ANOTHER CLASS WITH SIMILAR DESIGN, NAMED: SingletonStateClass2  

class SingletonStateTracker {
public:
    static SingletonStateTracker* getInstance() {
        if(! instanceFlag) {
            single = new SingletonStateTracker();
            state1 = SingletonStateClass1::getInstance();
            state2 = SingletonStateClass2::getInstance();
            instanceFlag = true;
            isSetState1 = false;
            isSetState2 = false;
            return single;
        }
        else {
            return single;
        }
    }

    // Only setting a state unsets the other states
    void set1() {
        if (!isSetState1) {
            if (isSetState2) {
                state2->unset();
                isSetState2 = false;
            }
            state1->set();
            isSetState1 = true;
        }
    }
    void set2() {
        if (!isSetState2) {
            if (isSetState1) {
                state1->unset();
                isSetState1 = false;
            }
            state2->set();
            isSetState2 = true;
        }
    }

private:
    static bool instanceFlag;
    static bool isSetState1;
    static bool isSetState2;
    static SingletonStateTracker *single;
    static SingletonStateClass1 *state1; 
    static SingletonStateClass2 *state2; 
    SingletonStateTracker() {} //private constructor
};
bool SingletonStateTracker::instanceFlag = false; //needs to be set so that the first call to getInstance() works ok.




class DrawableObject1 {
public:
    DrawableObject1() {
        tracker = SingletonStateTracker::getInstance();
    }
    void draw() const
    {
        tracker->set1();
        //DO YOUR OBJECT SPECIFIC OPENGL DRAW STUFF HERE
    }
private:
    SingletonStateTracker* tracker;
};

class DrawableObject2 {
public:
    DrawableObject2() {
        tracker = SingletonStateTracker::getInstance();
    }
    void draw() const
    {
        tracker->set2();
        //DO YOUR OBJECT SPECIFIC OPENGL DRAW STUFF HERE
    }
private:
    SingletonStateTracker* tracker;
};


/* Below two classes show a crude usage of the above design */
class Scene {
    // ... other stuff ...

public:
    DrawableObject1 obj1a;
    DrawableObject1 obj1b;
    DrawableObject2 obj2;
    // ... other stuff ...
};

class Viewer {
    // ... other stuff ...
public:
    void draw() {
        scene->obj1a.draw(); //This call unsets state2, sets state1
        scene->obj1b.draw(); //This call does not set any state since state1 is already set
        scene->obj2.draw();  //This call unsets state1, sets state2
    }
private:
    Scene* scene;
    // ... other stuff ...
};

请注意，上面的设计非常简单。正如您在问题中指出的那样，您可以有多个状态类来继承通用接口。关键是要有一个 Tracker（又名 Manager）类，通过它来设置对象状态。Tracker 类的工作是消除状态的不必要设置（如果已设置），并取消设置其他状态（如果当前已设置）。