如何为已渲染的多个3D模型拥有多个模型矩阵？

我已经遵循了 vulkan 教程的大部分内容：

https://vulkan-tutorial.com/ https://vulkan-tutorial.com/

我目前有一个 vulkan 程序，可以使用 OBJ 文件加载多个 3D 模型，但是我只有一个模型矩阵来控制所有 3D 模型，例如，如果我加载 2 个立方体，然后将旋转矩阵应用于两个立方体的模型矩阵会旋转。

我想要每个 3D 模型都有一个模型矩阵，以便我可以单独旋转、平移和缩放。

在遵循教程时，我创建了以下函数，称为“UpdateUniformBuffer”。该函数包含每秒将旋转矩阵应用于模型矩阵的代码。

它还使用我创建的名为“UniformBufferObject”的结构。

更新UniformBuffer函数

void updateUniformBuffer(uint32_t currentImage) {

static auto startTime = std::chrono::high_resolution_clock::now();
auto currentTime = std::chrono::high_resolution_clock::now();
float time = std::chrono::duration<float, std::chrono::seconds::period>(currentTime - startTime).count(); 

UniformBufferObject ubo{}; 
ubo.model = glm::rotate(glm::mat4(1.0f), time * glm::radians(90.0f), glm::vec3(0.0f, 0.0f, 1.0f));   
ubo.view = glm::lookAt(glm::vec3(2.0f, 2.0f, 2.0f), glm::vec3(0.0f, 0.0f, 0.0f), glm::vec3(0.0f, 0.0f, 1.0f));
ubo.proj = glm::perspective(glm::radians(45.0f), swapChainExtent.width / (float) swapChainExtent.height, 0.1f, 10.0f);  
ubo.proj[1][1] *= -1;

void* data;
vkMapMemory(device, uniformBuffersMemory[currentImage], 0, sizeof(ubo), 0, &data);
memcpy(data, &ubo, sizeof(ubo)); 
vkUnmapMemory(device, uniformBuffersMemory[currentImage]); }

UniformBufferObject 结构

struct UniformBufferObject {
    glm::mat4 model;
    glm::mat4 view;
    glm::mat4 proj;
};

有不同的方法，但最直接的方法只是您已经所做的事情的扩展，即为每个对象提供多个统一缓冲区，并为这些统一缓冲区提供单独的描述符。在绘制时，您可以为要绘制的对象绑定适当的描述符集，该描述符集指向它的统一缓冲区。

这可能看起来像这样：

vkCmdBindVertexBuffers(commandBuffer, 0, 1, &vertexBuffer, offsets);
vkCmdBindIndexBuffer(commandBuffer, indexBuffer, 0, VK_INDEX_TYPE_UINT32);
for (Object object : objects) 
{
    vkCmdBindDescriptorSets(commandBuffer, VK_PIPELINE_BIND_POINT_GRAPHICS, pipelineLayout, 0, 1, &object.descriptorSet[currentImage], 0, nullptr);
    vkCmdDrawIndexed(commandBuffer, object.indexCount, 1, object.firstIndex, 0, 0);
}

你的对象定义可能如下所示：

struct Object {
    uint32_t indexCount;
    uint32_t firstIndex;
    VkBuffer buffer;
    VkDescriptorSet descriptorSet;
};
std::vector<Object> objects;

因此，您不是只有一个统一缓冲区和一个指向它的描述符集，而是为每个对象创建一组，然后更新彼此分开的缓冲区：

for (Object object : objects) {
    memcpy(bufferPtr[currentImage], &ubo, sizeof(ubo)); 
}

一个小注意事项：您不需要在每个帧上映射和取消映射缓冲区。您可以在创建后安全地映射缓冲区一次（“持久映射”）。

虽然这可能不是为每个对象提供统一缓冲区的完美方式，但它是基于您通过 vulkan 教程学到的知识的良好开端。

还有其他方法可以为每个对象传递数据，例如通过提到的推送常量（尽管需要在更改时重建命令缓冲区），但与往常一样，具体方法取决于您的用例。

另请注意，由于实现特定的限制，您希望将内存/缓冲区分配保持在最低限度。因此，如果您计划绘制大量对象，您应该查看动态统一缓冲区或子分配，而不是为每个对象分配单独的缓冲区。