OpenGL 大项目、VAO-s 等

Posted 2023-02-22

【中文标题】OpenGL 大项目、VAO-s 等

【英文标题】：OpenGL big projects, VAO-s and more

【发布时间】：2015-11-15 13:28:20

【问题描述】：

所以我一直在 https://open.gl/ 上学习 OpenGL 3.3，我对一些东西感到非常困惑。

VAO-s。据我了解，它们用于存储glVertexAttribPointer 调用。 VBO-s。它们存储顶点。所以如果我用多个对象制作东西，我需要为每个对象一个 VBO 吗？ 着色器程序 - 为什么我们需要多个着色器程序以及它们的作用是什么？ 这行具体是做什么的：glBindFragDataLocation(shaderProgram, 0, "outColor");

最重要的是如何将所有这些融入到一个大项目中？ VAO-s 究竟用于什么用途？大多数教程只涵盖了绘制一个或两个带有硬编码顶点的立方体，那么如何管理具有大量对象的场景呢？我已经阅读了this 线程并且对场景管理是如何发生的以及所有的事情有了一些了解，但我仍然无法弄清楚如何将 OpenGL 的东西连接到这一切。

【问题讨论】：

opengl.org/wiki/Vertex_Specification_Best_Practices,

learnopengl.com/#!Getting-started/Shaders这个网站其实很有用！

【参考方案1】：

1-是的。 VAOs 一般存储顶点数组绑定。当您看到您正在执行大量启用、禁用和更改 GPU 状态的调用时，您可以在程序的早期执行所有这些操作，然后使用 VAO 获取绑定和的“快照”什么不是，在那个时间点。稍后，在您的实际绘图调用期间，您需要做的就是再次绑定 VAO 以将所有顶点状态设置为它们当时的状态。就像VBOs 比立即模式更快，因为它们一次发送所有顶点，VAOs 通过一次更改多个顶点状态来更快地工作。

2-VBO 只是将glPosition、glColor..etc 坐标发送到 GPU 以在屏幕上呈现的另一种方式。这个想法是，与使用gl*Attribute* 调用一一发送顶点数据的即时模式不同，它是提前将所有顶点上传到 GPU 并将它们的位置作为 ID 检索。在渲染时，您只需将 GPU（您将VBO id 绑定到类似GL_ARRAY_BUFFER，并使用glVertexAttribPointer 指定如何存储顶点数据的详细信息）指向该位置并发出您要渲染的订单。这显然通过开销来节省大量时间，因此速度要快得多。

至于每个对象应该有一个VBO，还是所有对象都应该有一个VBO，这取决于程序员和他们要渲染的对象的结构。毕竟，VBOs 本身只是您存储在 GPU 中的一堆数据，您可以使用 glVertexAttribPointer 调用告诉计算机它们是如何排列的。

3-Shaders 用于定义一个管道 - 一个例程 - 顶点、颜色、法线等在它们被发送到 GPU 之后会发生什么，直到它们在屏幕上呈现为片段或像素.当您将顶点发送到 GPU 时，它们通常仍然是 3D 坐标，但屏幕是 2D 像素片。仍然存在根据 ProjectionModelView 矩阵（顶点着色器的工作）重新定位这些顶点的过程，然后将 3D 几何（几何着色器）“展平”或光栅化为 2D 平面。然后对展平的 2D 场景（片段着色器）进行着色，最后相应地照亮屏幕上的像素。在 OpenGL 版本 1.5 及以下版本中，您对这些阶段没有太多控制权，因为它们都是固定（因此称为 fixed pipeline）。想想你可以在这些着色器阶段做些什么，你会发现你可以用它们做很多很棒的事情。例如，在片段着色器中，就在您将片段颜色发送到 GPU 之前，取反颜色的符号并加 1 以使使用该着色器渲染的对象的颜色反转！

至于需要使用多少个着色器，再次由程序员决定是否使用多个着色器。他们可以将所需的所有功能合并到一个大型着色器（超级着色器）中，并使用布尔值uniforms（通常被认为是一种不好的做法）打开和关闭这些功能，或者让每个着色器做某件事并绑定根据他们的需要选择合适的。

这条线到底是做什么的： glBindFragDataLocation(shaderProgram, 0, "outColor");

这意味着在片段着色器执行结束时存储在out声明的变量“outColor”中的任何内容都将作为最终的主要片段颜色发送到GPU。

最重要的是如何将所有这些融入一个大 程序？ VAO-s 究竟用于什么用途？大多数教程只是 只用硬编码的顶点来绘制一个或 2 个立方体， 那么如何去管理有很多对象的场景呢？我有 阅读这个线程并对如何 场景管理发生了，但我仍然不知道怎么做 将 OpenGL 的东西全部连接起来。

他们一起在屏幕上绘制漂亮的彩色形状。 VBOs 是存储场景顶点的结构（都以丑陋的方式对齐），VertexAttribPointer 调用告诉 GPU 如何排列 VBO 中的数据，VAOs 存储所有提前将这些VertexAttribPointer 指令一次性发送，只需在主循环中的渲染过程中绑定一个，着色器可以在屏幕上绘制场景的过程中为您提供更多控制。

所有这一切一开始听起来让人不知所措，但通过练习你会习惯的。

【讨论】：

感谢您的精彩回答！现在大部分都变得更清楚了。也许还有一个小问题。你知道一些有趣的小项目或任务可以让我更好地掌握一切吗？

我不知道，但如果你喜欢做一个小游戏项目的话。对于初学者，您可以使用 OpenGL 的即时模式（glBegin()、glEnd()）来渲染您的图形。然后随着您的进步，尝试将这些调用转换为现代 OpenGL VBO 和其他东西，然后学习 glm（GLmath；一个出色的数学库，可以让您更轻松）并尝试着色器。

再次感谢！我可能会制作一些非常小的游戏来理解这些东西。