opengl - 动态长度数组作为着色器存储缓冲区对象

Question

假设我要在OpenGL着色器中访问动态数量的“球”。在C++中，数据可能是这样的:

struct Ball
{
    glm::vec3 position;
    glm:vec3 colour;
    float size;
};

std::vector<Ball> all_balls;

如果我想遍历片段着色器中的 all_balls，我相信我将需要一个着色器存储缓冲区对象。

This documentation涉及数组，但明显不完整。

我假设我可以像这样将数据发送到缓冲区

glBindBuffer(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, ssbo);
glBufferData(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, all_balls.size() * sizeof(Ball), &(all_balls[0]), usage);

在GLSL中，如何指定缓冲区为数组，并且我的着色器如何知道此数组的大小？

Answer 1

当使用长度不是编译时间常数的数组时，可以将SSBO Interface Block的成员声明为不确定的长度。

假设存在适合C++球结构的GLSL结构，代码看起来可能像这样:

struct GLSLBall {...};

layout(std430, binding = 0) buffer BallBuffer
{
    GLSLBall ball_data[];
}

然后，您可以像这样对所有元素进行迭代:

for (int i = 0; i < ball_data.length(); ++i)
{
    GLSLBall currentBall = ball_data[i];
}

当元素数量经常变化时，我建议不要每次都重新调整SSBO的大小/重新分配它，而是一次保留足够大的缓冲区，然后将实际使用的元素数量传递给着色器。这可以是一个独立的统一变量( uniform uint ballCount;)，也可以将其打包到SSBO本身，如下所示:

struct GLSLBall {...};

layout(std430, binding = 0) buffer BallBuffer
{
    uint ball_length;
    GLSLBall ball_data[];
}

然后，您只能分配一次内存:

glBindBuffer(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, ssbo);
glBufferData(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, ENOUGH_MEMORY_FOR_ALL_CASES, null, usage);

并在每次内容更改时上传数据，如下所示:

glBindBuffer(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, ssbo);
glBufferSubData(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, 0, sizeof(unsigned int), (unsigned int)all_balls.size());
glBufferSubData(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, sizeof(unsigned int), all_balls.size() * sizeof(Ball), &(all_balls[0]));

然后，glsl循环类似于

for (int i = 0; i < BallBuffer.length; ++i)
{
    GLSLBall currentBall = ball_data[i];
    ...
}

请注意，由于使用vec3，您当前的C++结构布局可能会导致某些对齐问题。您可能需要阅读 Should I ever use a vec3 inside of a uniform buffer or shader storage buffer object?(感谢Rabbid76的提示)