python - 有没有一种方法可以更快地渲染点OpenGL

我需要在opengl中可视化大约50k-60k个点，我设法将它们全部打印出来，但是当我使用rotate时，每次旋转之间需要花费大量的时间，因为它只是在每一帧打印所有数据。
是否有一种方法可以一次性打印所有数据，并冻结数据的导入，使其保留图像但停止处理？

def PointClouds(pcd_files): #pcd_file
   glBegin(GL_POINTS)
   for i in pcd_files:
       pc = pypcd.PointCloud.from_path(i)
       number_of_points = pc.get_metadata().get('points')
       z = pc.pc_data['z']
       x = pc.pc_data['x']
       y = pc.pc_data['y']
       for j in range(number_of_points):
           glVertex3f(x[j], y[j], z[j])
   glEnd()

主要是：

files = glob.glob(os.getcwd() + "\\" + PCD_OutPutDirectory + "\*.pcd")

pygame.init()
display = (1700, 1000)
pygame.display.set_mode(display, DOUBLEBUF | OPENGL)
gluPerspective(50, (display[0] / display[1]), 0.1, 5000)
glTranslatef(0, 0, -1000)
Clock = pygame.time.Clock()
while True:
    Clock.tick(60)
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            quit()
    glRotatef(2, 1, 1, 3)
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT)
    PointClouds(files)
    pygame.display.flip()

打印所有点，但每次旋转之间会覆盖所有点并再次打印它们，因为有60k+点，每次旋转之间花费的时间太长我需要它只读取一次点，冻结图像，而不是旋转。
谢谢你的帮助

最佳答案

瓶颈是for循环和glBegin/glEnd序列。数据从每帧的文件中读取。
注意，使用glBegin/glEnd序列和固定函数矩阵堆栈的绘图已经被否决了几十年。
启动时读取一次文件并创建Vertex Buffer Object。
（请阅读有关Vertex Specification和Shader的更多信息，了解最新的渲染方式。）
对现有代码的最接近的解决方案是使用客户端能力AA>和固定函数属性AA>。使用此解决方案，您不需要任何着色器程序。
在下面我假设您使用glEnableClientState。
将顶点坐标加载到数组中

def LoadVertices(pcd_files):
    vertices = []
    for i in pcd_files:
       pc = pypcd.PointCloud.from_path(i)
       number_of_points = pc.get_metadata().get('points')
       z = pc.pc_data['z']
       x = pc.pc_data['x']
       y = pc.pc_data['y']
       for j in range(number_of_points):
           vertices += [x[j], y[j], z[j]]
    return vertices

创建glVertexPointer并创建和初始化缓冲区对象的数据存储：

import ctypes

def CreateBuffer(vertices):
    bufferdata = (ctypes.c_float*len(vertices))(*vertices) # float buffer
    buffersize = len(vertices)*4                           # buffer size in bytes

    vbo = glGenBuffers(1)
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo)
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, buffersize, bufferdata, GL_STATIC_DRAW)
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0)
    return vbo

创建一个函数，可以从缓冲区中绘制PyOpenGL：

def DrawBuffer(vbo, noOfVertices):
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo)
    glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY)
    glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, None)

    glDrawArrays(GL_POINTS, 0, noOfVertices)

    glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY)
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0)

在程序中使用以下功能：

files = glob.glob(os.getcwd() + "\\" + PCD_OutPutDirectory + "\*.pcd")

pygame.init()
display = (1700, 1000)
pygame.display.set_mode(display, DOUBLEBUF | OPENGL)

vArray    = LoadVertices(files)
noPoints  = len(vArray) // 3
bufferObj = CreateBuffer(vArray)

gluPerspective(50, (display[0] / display[1]), 0.1, 5000)
glTranslatef(0, 0, -1000)
Clock = pygame.time.Clock()
while True:
    Clock.tick(60)
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            quit()
    glRotatef(2, 1, 1, 3)
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT)

    DrawBuffer(bufferObj, noPoints)

    pygame.display.flip()

如果要为每个点添加单独的颜色，则顶点及其属性不仅包含坐标(x, y, z)，还必须包含Vertex Buffer Object(x, y, z, r, g, b)，因此每个属性元组由6个组件而不是3个组件组成。
固定功能颜色属性必须由客户端状态GL_COLOR_ARRAY启用add属性由Point primitives指定。
每个属性元组的大小为24字节，因为元组由6个组件组成，每个组件的大小为4字节（这是glColorPointer的大小）。
此大小必须分别传递到(x, y, z, r, g, b)的第三个参数（float）。
如果绑定了一个命名的缓冲区对象，则分别sride的最后一个参数将被视为缓冲区对象缓冲区存储中的字节偏移量。偏移量是属性的第一个组件的字节数。
在glVertexPointer的情况下，偏移量为0，因为glColorPointer是属性元组中的第一个组件。
在glVertexPointer的情况下，偏移量是3*4=12字节，因为glColorPointer在3个坐标glVertexPointer之后，每个分量的大小是4。
由于最后一个参数的类型是指针，因此必须将偏移量强制转换为(x, y, z)（例如glColorPointer）对于这个python内置库，必须导入RGB color。如果偏移量为0，则可以使用(r, g, b)而不是(x, y, z)。
顶点属性的规格可能如下所示：

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo)

stride = 6*4 # (24 bates) : [x, y, z, r, g, b] * sizeof(float)

glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY)
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, stride, None)

glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY)
offset = 3*4 # (12 bytes) : the rgb color starts after the 3 coordinates x, y, z
glColorPointer(3, GL_FLOAT, stride, ctypes.c_void_p(offset))

一起：

import ctypes

def LoadVertices(pcd_files):
    attributes = []
    for i in pcd_files:
       pc = pypcd.PointCloud.from_path(i)
       number_of_points = pc.get_metadata().get('points')
       z = pc.pc_data['z']
       x = pc.pc_data['x']
       y = pc.pc_data['y']
       r = # set the RGB color data here
       g =
       b =
       for j in range(number_of_points):
           attributes += [x[j], y[j], z[j], r[j], g[j], b[j]]
    return attributes

def CreateBuffer(attributes):
    bufferdata = (ctypes.c_float*len(attributes))(*attributes) # float buffer
    buffersize = len(attributes)*4                             # buffer size in bytes

    vbo = glGenBuffers(1)
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo)
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, buffersize, bufferdata, GL_STATIC_DRAW)
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0)
    return vbo

def DrawBuffer(vbo, noOfVertices):
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo)

    stride = 6*4 # (24 bates) : [x, y, z, r, g, b] * sizeof(float)

    glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY)
    glVertexPointer(3, GL_FLOAT, stride, None)

    glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY)
    offset = 3*4 # (12 bytes) : the rgb color starts after the 3 coordinates x, y, z
    glColorPointer(3, GL_FLOAT, stride, ctypes.c_void_p(offset))

    glDrawArrays(GL_POINTS, 0, noOfVertices)

    glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY)
    glDisableClientState(GL_COLOR_ARRAY)
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0)

files = glob.glob(os.getcwd() + "\\" + PCD_OutPutDirectory + "\*.pcd")

pygame.init()
display = (800, 600)
pygame.display.set_mode(display, DOUBLEBUF | OPENGL)

vArray    = LoadVertices(files)
noPoints  = len(vArray) // 6  # 6 components per attribute tuple
bufferObj = CreateBuffer(vArray)

gluPerspective(50, (display[0] / display[1]), 0.1, 5000)
glTranslatef(0, 0, -1000)
Clock = pygame.time.Clock()
while True:
    Clock.tick(60)
    for event in pygame.event.get():
        if event.type == pygame.QUIT:
            pygame.quit()
            quit()
    glRotatef(2, 1, 1, 3)
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT)

    DrawBuffer(bufferObj, noPoints)

    pygame.display.flip()