今日目標

• 2D批次渲染

DrawLine呢

照理來說，今天要實作DrawLine但是為什麼沒有呢?

這是我預計畫線功能接口的樣子

void DrawLine(V2f p0, V2f p1, int thinkness, Color c)

只要給兩點，就會畫出來，然後arg2是線的寬度，所以事實上，他畫出來的不是單純的「線」，而是一條「矩形」。

那應該可以直接用DrawRectangle了吧，但會有一個麻煩的地方，雖說DrawRectangle可以用旋轉，達成從A點畫線到B點的功能，但是這就要利用給的矩形的原點，推出四個點後，然後再看是哪一點到哪一點的斜率，再從斜率推出旋轉的角度，於是我想就索性改寫，可以直接帶已經算好四個座標進去獨立畫出來的功能。

進一步想，那原本的DrawRectangle是不是也可變成代入四個點畫出的功能，而且好像比畫線簡單，又再進一步想...是不是可以把這些點集中起來來一次畫出來，因為事實上都是矩形...

等一下!這不就是批次渲染嗎!

為什麼要批次渲染

現今的商業遊戲引擎，一定都會有批次渲染(或是有Instancing)，如果熟悉一點GPU管線的話，CPU算好的頂點資料到GPU稱作應用期，開發者在處理好繪圖相關的邏輯後，也就是在CPU的地方，會傳送到GPU，然後接下來才是GPU的工作。

所以問題的消耗點，就是在這個CPU與GPU溝通的過程。例如之前的DrawRectangle就是四個頂點算好後，直接給GPU，叫他畫。那當我要畫10000個、1000000個矩形的時候，他就會呼叫N次，這會造成消耗，最有可能的結果是，GPU都已經畫好了，但卡在CPU還在計算畫多少個圖形。

上面說到的，「10000個、1000000個矩形的時候，他就會呼叫N次」，這個就是Draw Call，然後在OpenGL裡面呼叫
glDrawElements或是glDrawTriangles，就會是一次Draw Call。

批次渲染規劃

今天只先說一下我的規劃，目前正寫到一半，發生一些問題，還沒寫完也還沒測試。

既然要一次畫完，首先會在新的iron_render_window底下的CONTEXT.RenderData新增一個VertexBuffer的結構來裝我們要的「2D頂點」資料。

一個頂點通常會有這些資料，這些會影響到原本的Shader。

struct Vertex{
    V2f position;
    V2f texture_coordinate;
    V2f color;
}

然後可以看一下color屬性，原本在Shader是用uniform，但這次要把它以VertexAttribute(glVertexAttribPointer)得方式傳進去，因為如果使用uniform的話，他會變更使用中的Shader的狀態，那就要對這個Shader的狀態獨立畫出來，那每改一次Shader狀態的顏色，就要再呼叫Draw一次，於是紀錄頂點資料的結構 - VertexBuffer長這樣

typedef struct VertexBuffer {
    V2f* vertices;
    size_t vertices_count;
    size_t vertices_max;

    V2f* texcoords;
    size_t texcoords_count;
    size_t texcoords_max;

    V4f* colors;
    size_t colors_count;
    size_t colors_max;

    unsigned int* indices;
    size_t indices_count;
    size_t indices_max;

    unsigned int vbo[4]; // positions, texture coordinates, colors, indicess
    unsigned int vao;
} VertexBuffer;

每種資料獨立出來，分別有新的VBO儲存，而不是包成Vertex是因為這樣可以一次性的把同種類的資料進行讀取，不用透過計算間距一部分一部分的讀取。

然後會在EndRendering的時候，把蒐集且算好頂點，一次性丟給GPU繪製，DrawXXX裡的內容就會是把頂點放到這個Vertex Buffer裡面。

但這邊會有一個問題，假如這一幀要畫得頂點已經超過VertexBuffer上限了，換句話說，這一幀的DrawCall有N個(其實通常一定會大於1)，目前預想有兩種做法:

1. 加入新頂點的時候檢查，如果達到上限，就直接畫出
2. 設置一個新的結構，標示當前Vertex Buffer已滿，需要由新的Draw Call紀錄，一樣在EndRendering匯出

目前會嘗試第二種。

參考

• YT - Cherno-Batch Rendering
• OpenGL Tutorial - Batch Rendering and Dynamic VBOs
• Raylib - rlgl.h

今天批次渲染還沒完成，原本就預計大概會要跨個兩三篇才會完成，所以也沒有新的code上傳。