opengl - 将 VBO 传递给具有不同布局的着色器

Question

如果我有一个期望这个的顶点着色器......

layout(location = 0) in vec3 aPos;
layout(location = 1) in vec4 aBoneWeights; 
layout(location = 2) in vec4 aBoneIndices;

如何传递已经为每个顶点组织的 VBO 作为
Position(vec3) | Color(vec3) | UV(vec2) | BoneWeight(vec4) | BoneIndex(vec4)
我必须制作一个新的 VBO 吗？如果我的顶点数据是交错的，那么我是否也必须创建一个新的顶点数据缓冲区？

Answer 1

选项 1:为每个着色器创建不同的 VAO

VAO 定义了着色器属性的映射(例如，从 VBO 中的此内存位置读取 vec3，步长为 N 字节，并将其映射到绑定(bind)到位置 X 的属性)。

一些用于存储 VAO 名称的全局变量

GLuint g_vao;

然后创建它 (对于您在着色器中定义的数据布局) :

// create the VAO 
glCreateVertexArrays(1, &g_vao);


// set up: layout(location = 0) in vec3 aPos;
glEnableVertexArrayAttrib(g_vao, 0);  //< turn on attribute bound to location 0

// tell OpenGL that attribute 0 should be read from buffer 0
glVertexArrayAttribBinding(
  g_vao, //< the VAO
  0,     //< the attribute index (location = 0)
  0);    //< the vertex buffer slot (start from zero usually)

// tell openGL where within the buffer the data exists
glVertexArrayAttribFormat(
  g_vao,    //< the VAO
  0,        //< the attribute index
  3,        //< there are 3 values xyz
  GL_FLOAT, //< all of type float
  GL_FALSE, //< do not normalise the vectors
  0);       //< the offset (in bytes) from the start of the buffer where the data starts



// set up: layout(location = 1) in vec4 aBoneWeights
glEnableVertexArrayAttrib(g_vao, 1);  //< turn on attribute bound to location 0

// tell OpenGL that attribute 1 should be read from buffer 0
glVertexArrayAttribBinding(
  g_vao, //< the VAO
  1,     //< the attribute index (location = 1)
  0);    //< the vertex buffer slot (start from zero usually)

// tell openGL where within the buffer the data exists
glVertexArrayAttribFormat(
  g_vao,    //< the VAO
  1,        //< the attribute index
  4,        //< there are 4 values
  GL_FLOAT, //< all of type float
  GL_FALSE, //< do not normalise the vectors
  sizeof(float) * 8); //< the offset (in bytes) from the start of the buffer where the data starts



// set up: layout(location = 2) in vec4 aBoneIndices;
glEnableVertexArrayAttrib(g_vao, 2);  //< turn on attribute bound to location 2

// tell OpenGL that attribute 2 should be read from buffer 0
glVertexArrayAttribBinding(
  g_vao, //< the VAO
  2,     //< the attribute index (location = 2)
  0);    //< the vertex buffer slot (start from zero usually)

// tell openGL where within the buffer the data exists
glVertexArrayAttribFormat(
  g_vao,    //< the VAO
  2,        //< the attribute index
  4,        //< there are 4 values xyz
  GL_FLOAT, //< all of type float
  GL_FALSE, //< do not normalise the vectors
  sizeof(float) * 12);       //< the offset (in bytes) from the start of the buffer where the data starts

但是，我认为属性 2 的着色器定义是错误的(因为您必须将骨骼索引作为浮点数据传递，这对我来说感觉非常错误!)。

我原以为你会想要整数而不是浮点数:

layout(location = 2) in ivec4 aBoneIndices;

但是，当绑定(bind)到整数时，您需要使用 glVertexArrayAttribIFormat 而不是 glVertexArrayAttribFormat:

glVertexArrayAttribIFormat(
  g_vao,    //< the VAO
  2,        //< the attribute index
  4,        //< there are 4 indices
  GL_UNSIGNED_INT, //< all of type uint32
  sizeof(float) * 12);   

毕竟，您需要将顶点缓冲区绑定(bind)到您在上面使用的顶点槽零......

glVertexArrayVertexBuffer(
  g_vao, //< the VAO
  0,     //< the vertex buffer slot
  0,     //< offset (in bytes) into the buffer
  sizeof(float) * 16); //< num bytes between each element

选项 2:只需使用相同的 VAO 和相同的 VBO

只需将索引编码为具有特定含义，然后您就可以始终使用相同的 VAO。

layout(location = 0) in vec3 aPos;
//layout(location = 1) in vec4 aCol;  //< not used in this shader
//layout(location = 2) in vec4 aUv;   //< not used in this shader
layout(location = 3) in vec4 aBoneWeights; 
layout(location = 4) in vec4 aBoneIndices;

/编辑
在回答您的问题时，这在很大程度上取决于您使用的 OpenGL 版本。我在此处发布的答案使用了 OpenGL4.5 中最新的直接状态访问 (DSA) 扩展。如果您可以使用它们，我强烈建议您使用它们。

OpenGL 3.0:glVertexAttribPointer

是的，这会起作用。但是，它是一种与 OpenGL 的绑定(bind)范例紧密相关的机制。每个属性都有效地绑定(bind)到调用 glVertexAttribPointer 时绑定(bind)的缓冲区(即，您将执行以下操作:glBindBuffer(); glEnableVertexAttribArray(); glVertexAttribPointer();)。

这样做的问题是它有点锁定您为每个 VBO(或一组 VBO，如果从多个数据中提取数据)创建 VAO，因为属性绑定(bind)到您指定该属性时绑定(bind)的确切缓冲区。

OpenGL 4.3:glVertexAttribFormat

这个版本很像我上面介绍的那个。与其将 VAO 传递给函数调用，不如先调用 glBindVertexArray(如果您搜索上述方法的文档，没有 VAO 参数的方法只使用当前绑定(bind)的 VAO)。

这种方法相对于旧 API 的优势在于，将 VAO 绑定(bind)到另一个 VBO(即您可以将 VAO 与 GLSL 程序相关联，而不是为每个 VBO/程序对拥有一个 VAO]-只需为每个 VBO 调用 glBindVertexBuffer，它就会很好地工作。

OpenGL 4.5:glVertexArrayAttribFormat

从长远来看，这是迄今为止最容易使用的 API 版本。主要优点是您无需担心当前绑定(bind)了哪个 VAO(因为您将其作为参数传入)。这有很多优点，因为您不再关心绑定(bind)了哪个 VAO，而且它还为从不同线程修改 OpenGL 对象打开了大门(旧 API 版本不允许这样做)。