如何材质合批,提高渲染效率

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yd_217961358 发表于 2023/11/23 14:39:05 2023/11/23
【摘要】 建议在创建模型时尽量避免过多使用相同的材质。可以考虑使用材质实例化或者共享材质的方式,来降低模型中的材质数量,并优化渲染及文件大小等方面的性能

1、如何进行模型材质合批

市场上有很多建模都有模型合批功能,但是限于软件的安装复杂、软件体积庞大以及软件的专业性导致使用起来比较复杂。所以,使用专业的建模软件来完成简单的模型合批操作就有点得不偿失。

GLTF 编辑器 是一款基于浏览器的在线模型编辑工具,无需安装软件、无需安装插件,打开浏览器就能使用。并且操作简单,十分适用。

下面基于GLTF 编辑器 来讲解下如何进行模型合拼操作,首先,将模型拖入编辑器中,如图所示:

材质合并前

从图中的左侧面板中可以看到该模型中有很多相同材质。

那么如何使用GLTF 编辑器 对模型进行材质合并呢?很简单,只需要点击编辑器工具栏上第二个按钮【合并相同材质的Mesh】,编辑器就会自动将模型中相同的材质进行合并,合并完成后将修改后的模型导出到本地GLB文件。

材质合并后

下面材质合并前后的渲染效率对比:

模型合批前,FPS是13模型合批后,FPS是47

2、什么是模型合批

模型材质合批是一种技术手段,主要用于优化渲染性能和提高图形应用程序的帧率。它通过将多个模型的材质进行合并,从而减少渲染时的绘制调用次数。

在计算机图形学中,每个模型都有一个或多个材质,这些材质定义了模型表面的外观特性,例如纹理、颜色、光照等。当渲染场景时,需要对每个模型的每个材质进行绘制调用,这会涉及到大量的渲染管线开销,并占用大量的GPU资源。

而模型材质合批的思想是将具有相同属性的模型材质进行合并,形成一个共享材质。具体操作是将这些模型的顶点数据和纹理坐标进行整合,并创建一个新的合并材质。然后,在渲染过程中,可以一次性地批量处理这些模型,只需要进行一次绘制调用,从而减少了渲染管线的开销和GPU资源的访问次数。

通过模型材质合批,可以极大地提高渲染性能和效率。尤其在大规模的场景中,如果有大量相同属性的模型,使用合批技术可以明显减少绘制调用次数,提高帧率。这对于游戏开发、虚拟现实和计算机图形学等领域非常重要,能够在保持良好视觉效果的同时,提供平滑的交互体验。

总之,模型材质合批是一种优化渲染性能的技术手段,通过合并具有相同属性的模型材质,减少了渲染过程中的绘制调用次数,从而提高了图形应用程序的帧率和效率。

3、为什么要模型合批

模型材质合批是指将多个模型使用相同材质的网格进行合并渲染,以减少渲染操作的次数,从而提高渲染性能。该技术可以解决以下问题:

  1. 减少渲染调用:在游戏或应用中,每次渲染一个模型都需要进行一系列的渲染调用和状态切换,这些操作消耗了可观的时间和资源。通过模型材质合批,可以将多个模型合并为一个批次进行渲染,从而减少了渲染调用的数量,提高了渲染效率。
  2. 降低CPU开销:在渲染过程中,如果有大量的小型模型需要渲染,那么每个模型的渲染调用会成为CPU的瓶颈,导致CPU极度繁忙。而通过模型材质合批,可以将多个模型合并为一个批次进行渲染,减少了渲染调用的次数,从而降低了CPU的开销。
  3. 提升GPU利用率:在图形渲染中,GPU的利用率往往受到渲染调用的影响。通过模型材质合批,可以将多个模型合并为一个批次进行渲染,减少了渲染调用的次数,提高了GPU的利用率。尤其是在存在大量模型材质相同或相似的情况下,效果更为显著。

4、总结

总体而言,模型材质合批能够通过减少渲染调用的次数、降低CPU开销和提升GPU利用率,从而有效地优化渲染性能,使应用或游戏在保持较高画质的同时,提升帧率和流畅度。 

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