常用OpenGL对象

VBO 顶点缓冲对象

• 创建VBO对象

      unsigned int VBO;
      glGenBuffers(1, &VBO);
  

• 将VBO对象绑定到一个target name上，此后我们对该target name进行的操作都会对绑定的对象产生影响

     glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
  

  此处的target name即为GL_ARRAY_BUFFER，表示缓冲是顶点数组

• 将顶点数据交由VBO进行管理，该步骤会将顶点数组往图形硬件中进行拷贝

     glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
  

  glBufferData各个参数的含义：

  1. 目标缓冲的类型，一般和target name相同
  2. 指定传输数据的大小（以字节为单位）
  3. 希望发送的实际数据
  4. 指定显卡管理数据的模式，共有三种，分别是
     • GL_STATIC_DRAW ：数据不会或几乎不会改变
     • GL_DYNAMIC_DRAW：数据会被改变很多
     • GL_STREAM_DRAW ：数据每次绘制时都会改变

• 告诉OpenGL如何解析顶点数据

     glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
     glEnableVertexAttribArray(0);
  

  glVertexAttribPointer各个参数的含义：

  1. 指定要配置的顶点属性，设该参数为x，则在Shader中对应的顶点属性的Location即为x（layout（Location = x） param）
  2. 指定顶点属性的大小，单位是值的个数，也即数据的维度
  3. 指定数据的类型
  4. 控制是否进行标准化
  5. 步长（Stride），该属性占用的字节数
  6. 偏移量（Offset），从一个顶点的数据起始算起，当前属性数据起始位置的字节数

  glEnableVertexAttribArray：启用顶点属性，顶点属性默认是禁用的，需要以顶点属性位置值作为参数，由开发者启用

VAO 顶点数组对象

• 为什么需要VAO？

  当顶点属性数和物体种类较大时（有超过5个顶点属性，上百个不同物体，且该情况在实际生产中十分正常），绑定正确的缓冲对象，为每个物体配置所有顶点属性极为繁琐困难，只是用VBO的话，当状态配置发生改变时，需要进行大量的重复操作，而VAO可以将所有状态配置存在一个对象中，当需要使用时进行切换即可。

  例如，现在有一组顶点数据，该数据能够表示一个正方体，并且记录下了该正方体各个顶点的法向量，我们将要用该数据表示两个完全不同的正方形物体，比如一个光源而另一个是被照射的物块，物块需要使用顶点数据和法向量数据，而光源只需用到顶点数据，由于OpenGL Context只能记录一组由glVertexAttribPointer函数设置的状态，我们在Render Loop中对顶点数据进行绘制时，需要重新使用glVertexAttribPointer对当前的顶点属性进行设定，以符合需求，再由OpenGL将属性信息传递给Shader，此时使用VAO记录下glVertexAttribPointer函数进行过的设定，然后控制当前OpenGL绑定不同的VAO，进行状态属性的快速切换

• 注意事项

  OpenGL的核心模式要求我们使用VAO，所以它知道该如何处理我们的顶点输入。如果我们绑定VAO失败，OpenGL会拒绝绘制任何东西。

• VAO一般存储的内容

  • glEnableVertexAttribArray和glDisableVertexAttribArray的调用
  • 通过glVertexAttribPointer设置的顶点属性配置
  • 通过glVertexAttribPointer调用的与顶点属性关联的顶点缓冲对象

• 创建VAO

     unsigned int VAO;
     glGenVertexArrays(1, &VAO);
  

  和VBO的创建十分类似

• 绑定VAO

     glBindVertexArray(VAO);
  

  绑定后VAO就会开始记录当前的OpenGL中顶点属性数据相关的设定，直至更换VAO的绑定为止

EBO 索引缓冲对象

• 为什么使用EBO？

  EBO是用于顶点数据的复用，因为OpenGL只处理三角形，当绘制矩形等形状时，这些图形的本质仍由三角形合成，就会出现举行使用了6个顶点数据的情况，产生了顶点数据的复用，EBO就是为OpenGL提供索引绘制，使其只使用4个顶点数据，但是要告诉OpenGL每个三角形各是由哪些顶点组成，以矩形为例如下：

  float vertices[] = {
      0.5f, 0.5f, 0.0f,   // 右上角
      0.5f, -0.5f, 0.0f,  // 右下角
      -0.5f, -0.5f, 0.0f, // 左下角
      -0.5f, 0.5f, 0.0f   // 左上角
  };
  
  unsigned int indices[] = { // 注意索引从0开始! 
      0, 1, 3, // 第一个三角形
      1, 2, 3  // 第二个三角形
  };
  

• 创建EBO

     unsigned int EBO;
     glGenBuffers(1, &EBO);
  

• 绑定EBO并将索引复制到缓冲里

  glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);
  glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices, GL_STATIC_DRAW);
  

• 注意事项

  未使用EBO时，绘制图形的函数如下，使用的是glDrawArrays：

     glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
  

  使用EBO后，绘制图形的函数如下，使用的是glDrawElements：

     glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);
  

备注

在学习光照的阶段会体验到VAO的使用，本节作为知识性总结，需要配合Shader的相关知识才能真正使用OpenGL通过顶点属性数据绘制图形