c++ - OpenGL 索引数组

Question

我有一个 terrain 类，它创建了一个 Quad 网格。我是这样做的

for(int z=0; z<_length;z++){
            for(int x=0; x<_width;x++){
                vertices.push_back(vec3((float)x*250, 0.f, (float)z*250));
    }
}
for(int z=0; z<(_length-1);++z){
    for(int x=0; x<(_width-1);++x){
        int index = z*_width+x; 
        Vertex _vertices[] = {
            Vertex(vertices.at(index),vec3(0, 0, 0)),
            Vertex(vertices.at(index+1),vec3(0, 0, 0)),
            Vertex(vertices.at(index+_width),vec3(0, 0, 0)),
            Vertex(vertices.at(index+1+_width),vec3(0,0,0))
        };

        unsigned short indices[]= {index,index + 1,index + 
            _width,index + 1,index +  _width,index +  _width + 1};
        Quad quad(_vertices, 4, indices, 6);
        squares.push_back(quad);
        i++;
    }
}

顶点和逻辑是正确的，但出于某种原因，索引不是。这是此代码的输出: 但是当我将这个索引更改为:

            unsigned short indices[]= {0,1,2,1,2,3}; 

效果很好:

问题是我不明白为什么这一行

        unsigned short indices[]= {index,index + 1,index + 
            _width,index + 1,index +  _width,index +  _width + 1};

没用。如果它有效，我的网格将消耗更少的资源。如果有人可以向我解释为什么它不起作用，那就太好了，谢谢。如果您需要了解我如何绘制四边形，请查看代码:

class Quad{
public:
    Quad(Vertex *_vertices, int _n, unsigned short * _indices, unsigned short _numIndices){
        for(int i=0; i < _numIndices; i++){
            indices.push_back(_indices[i]);
        } 

        for(int i=0; i<_n; i++){
            vec3 v = vec3(_vertices[i].position, _lengthPower);
            position.push_back(v);                     
        }
        glGenVertexArrays(1, &mVertexArray);
        glBindVertexArray(mVertexArray);

        glGenBuffers(1, &mPositionBuffer);
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, mPositionBuffer);
        glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vec3)*position.size(), position.data(), GL_STATIC_DRAW); 

        glGenBuffers(1, &mIndicesBuffer);
        glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, mIndicesBuffer);
        glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(unsigned short)*indices.size(), indices.data(), GL_STATIC_DRAW); 

    }

    void draw(){
        glEnableVertexAttribArray(0);
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, mPositionBuffer);
        glVertexAttribPointer(0, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);
        glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, mIndicesBuffer);
        glDrawElements(GL_TRIANGLES, indices.size(), GL_UNSIGNED_SHORT, 0);
        glDisableVertexAttribArray(0);

    }
    ~Quad(){

    }
private:

    std::vector<unsigned short> indices; 
    std::vector<vec3> position; 
    GLuint mVertexArray; 
    GLuint mPositionBuffer; 
    GLuint mIndicesBuffer; 
};

我正在使用 OpenGL、glm、glfw 等。

Answer 1

发布的代码使用了两种解决方案的一部分来绘制地形。每一个都可以单独工作，但这是介于两者之间。

独立四边形

显示的大部分代码将地形视为一组单独的四边形。在这种情况下，您有 length - 1 乘以 width - 1 的四边形实例，每个实例有 4 个顶点和 6 个索引。

这正是您的 Quad 类实现的。它在自己的一对VBO中存储4个顶点和6个索引，并建立一个具有属性state的VAO。然后为地形中的每个正方形实例化一个 Quad。

由于每个 Quad 的顶点都存储在其自己的缓冲区中，这意味着索引引用了该缓冲区中的顶点。这意味着索引在 0 到 3 的范围内，这正是您发现有效的范围。

这种选择的缺点是对于大地形来说效率低下。您将有很多对象(每个四边形有 2 个 VBO 和 1 个 VBO)，并且需要单独的绘制调用来渲染每个四边形。您也没有共享顶点，在您的整体数据结构中拥有大多数顶点的 4 个拷贝。

您实际上可以放弃这种方法的索引，并使用 glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 4) 调用来绘制四边形。但其他缺点仍然存在。

共享顶点

一种更有效的方法是将整个地形存储在单个 VBO 中。您的代码在这里开始这样做:

for(int z=0; z<_length;z++){
    for(int x=0; x<_width;x++){
        vertices.push_back(vec3((float)x*250, 0.f, (float)z*250));
    }
}

但是你并没有坚持到底。您需要做的是将这些顶点存储在整个地形的单个 VBO 中。

由于索引随后将根据顶点在包含地形中所有顶点的顶点缓冲区中的位置来引用顶点，因此索引计算开始变得更有意义:

int index = z*_width+x; 
unsigned short indices[]= {index,index + 1,index + 
    _width,index + 1,index +  _width,index +  _width + 1};

这将是整个 VBO 中四边形的索引。您可能希望将其更改为还为整个地形构建一个索引数组。这可能看起来像这样:

for(int z = 0; z < _length - 1; ++z) {
    for(int x = 0; x < _width; ++x) {
        indices.push_back(z * width + x);
        indices.push_back((z + 1) * width + x);
    }
}

然后可以使用 length - 1 三角形带进行渲染。每个都有 2 * _width 索引。公共(public)顶点是共享的，这使得整个事情更加高效。您可以通过使用稍微更高级的功能(例如原始重启)将渲染减少到单个绘制调用。

唯一的缺点是每个四边形都没有对象，这似乎不太面向对象。但这似乎有点人为。您有一个由顶点网格组成的地形。我认为拥有一个包含整个网格的地形对象没有任何问题。我和下一个人一样喜欢类和对象(有些人说太多...)。