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OpenGL系列之十:VAO、VBO、EBO的应用

OpenGL系列之十:VAO、VBO、EBO的应用

作者: itfitness | 来源:发表于2022-11-30 12:30 被阅读0次

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    实现效果

    实现步骤

    首先大家可以先了解下VAO、VBO、EBO是什么,我感觉下面这篇文章挺不错的大家可以参考下:
    https://blog.csdn.net/weixin_44179561/article/details/124275761

    1.封装VAO

    基本都是固定的,封装起来以后可以复用

    CCOpenGLVAO.h

    #ifndef CCOPENGLES_CCOPENGLVAO_H
    #define CCOPENGLES_CCOPENGLVAO_H
    #include "CCGLPrimitivesDef.h"
    
    class CCOpenGLVAO {
    
    public:
        CCOpenGLVAO();
        ~CCOpenGLVAO();
    
        void Bind();
        void Release();
        void Create();
    
    private:
    
        GLuint  m_vaoId;
    
    };
    #endif //CCOPENGLES_CCOPENGLVAO_H
    

    CCOpenGLVAO.cpp

    #include "CCOpenGLVAO.h"
    CCOpenGLVAO::CCOpenGLVAO()
    {
    }
    CCOpenGLVAO::~CCOpenGLVAO()
    {
        glDeleteVertexArrays(1,&m_vaoId);
    }
    
    void CCOpenGLVAO::Create()
    {
        glGenVertexArrays(1, &m_vaoId);
    }
    
    void CCOpenGLVAO::Bind()
    {
        glBindVertexArray(m_vaoId);
    }
    void CCOpenGLVAO::Release()
    {
        glBindVertexArray(0);
    }
    
    2.封装VBO、EBO

    这两个封装在一个里了,就是类型不一样

    CCOpenGLBuffer.h

    #ifndef CCOPENGLES_CCOPENGLBUFFER_H
    #define CCOPENGLES_CCOPENGLBUFFER_H
    
    #include "CCGLPrimitivesDef.h"
    
    class CCOpenGLBuffer {
    
    public:
    
        enum Type{
            VertexBuffer        = 0x8892, // GL_ARRAY_BUFFER
            IndexBuffer         = 0x8893, // GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER
            PixelPackBuffer     = 0x88EB, // GL_PIXEL_PACK_BUFFER
            PixelUnpackBuffer   = 0x88EC  // GL_PIXEL_UNPACK_BUFFER
        };
    
        enum UsagePattern
        {
            StreamDraw          = 0x88E0, // GL_STREAM_DRAW
            StreamRead          = 0x88E1, // GL_STREAM_READ
            StreamCopy          = 0x88E2, // GL_STREAM_COPY
            StaticDraw          = 0x88E4, // GL_STATIC_DRAW
            StaticRead          = 0x88E5, // GL_STATIC_READ
            StaticCopy          = 0x88E6, // GL_STATIC_COPY
            DynamicDraw         = 0x88E8, // GL_DYNAMIC_DRAW
            DynamicRead         = 0x88E9, // GL_DYNAMIC_READ
            DynamicCopy         = 0x88EA  // GL_DYNAMIC_COPY
        };
    
    
        CCOpenGLBuffer(CCOpenGLBuffer::Type type,CCOpenGLBuffer::UsagePattern usage);
        ~CCOpenGLBuffer();
    
        void Bind();
        void Release();
    
        void Create();
        void SetBufferData(const GLvoid *data, GLsizeiptr size);
    
    private:
        CCOpenGLBuffer::Type   m_bufferType;
        GLuint              m_buffID;
        GLsizeiptr          m_buffSize;
        CCOpenGLBuffer::UsagePattern              m_usage;
    };
    #endif //CCOPENGLES_CCOPENGLBUFFER_H
    

    CCOpenGLBuffer.cpp

    #include "CCOpenGLBuffer.h"
    
    CCOpenGLBuffer::CCOpenGLBuffer(CCOpenGLBuffer::Type type,CCOpenGLBuffer::UsagePattern usage)
    {
        m_buffSize = 0;
        m_usage = usage;
        m_bufferType = type;
    }
    
    CCOpenGLBuffer::~CCOpenGLBuffer()
    {
        glDeleteBuffers(1, &m_buffID);
    }
    
    void CCOpenGLBuffer::Create()
    {
        glGenBuffers(1, &m_buffID);
    }
    
    void CCOpenGLBuffer::Bind()
    {
        glBindBuffer(m_bufferType, m_buffID);
    
    }
    
    void CCOpenGLBuffer::Release()
    {
        glBindBuffer(m_bufferType, 0);
    }
    
    void CCOpenGLBuffer::SetBufferData(const GLvoid *data, GLsizeiptr size)
    {
        if (size > m_buffSize) {
            m_buffSize = size;
            glBufferData(m_bufferType, size, data, m_usage);
        } else {
            glBufferSubData(m_bufferType, 0, size, data);
        }
    }
    
    3.编写glsl

    vertex.vert

    #version 300 es
    
    layout(location = 0) in vec3 a_position;
    layout(location = 1) in vec2 a_uv;
    
    uniform mat4   u_mat;
    out vec2 o_uv;
    
    void main(void)
    {
        o_uv = a_uv;
        gl_Position = u_mat * vec4(a_position,1.0);
    
    }
    

    fragment.frag

    #version 300 es
    precision mediump float;
    
    uniform sampler2D utexture;
    in vec2 o_uv;
    out vec4  fragColor;
    
    void main(void)
    {
        fragColor = texture(utexture,o_uv);
    }
    
    4.使用VAO、VBO、EBO缓存数据

    这里封装在一个函数里,函数里的顶点数据和索引数据都是立方体的

    /**
     * 先加载VAO VBO EBO等缓存数据
     */
    void CCRender::setupRenderingObject()
    {
        //顶点数据
        const CCFloat5 cubeVertexs[]  = {
                {  -1.0,-1.0, 1.0 ,  0.0, 0.0 },
                {  -1.0, 1.0, 1.0 ,  0.0, 1.0 },
                {  1.0, -1.0,  1.0 , 1.0, 0.0 },
                {   1.0, 1.0, 1.0 ,  1.0, 1.0 },
    
                {   1.0,-1.0, -1.0,   0,  0  },
                {   1.0, 1.0, -1.0,   0,  1  },
                {   -1.0,-1.0, -1.0,   1,  0 },
                {   -1.0, 1.0, -1.0,   1,  1 },
    
    
                {   -1.0, -1.0, -1.0,  0,  0 },
                {   -1.0, 1.0, -1.0,   0,  1 },
                {   -1.0, -1.0,  1.0,  1,  0 },
                {   -1.0, 1.0, 1.0,    1,  1 },
    
                {   1.0,-1.0,  1.0,    0,  0 },
                {   1.0, 1.0,  1.0,    0,  1 },
                {   1.0, -1.0,  -1.0,  1,  0 },
                {   1.0, 1.0, -1.0,    1,  1 },
    
                {   -1.0, 1.0,  1.0,   0,  0 },
                {   -1.0, 1.0,  -1.0,  0,  1 },
                {   1.0, 1.0, 1.0,     1,  0 },
                {   1.0, 1.0, -1.0,    1,  1 },
    
                {   -1.0, -1.0, -1.0,  0,  0 },
                {   -1.0, -1.0, 1.0,   0,  1 },
                {   1.0, -1.0, -1.0,   1,  0 },
                {   1.0, -1.0, 1.0,    1,  1 }
        };
    
        //索引数据
        const short cubeIndexs[]= {
                0, 1, 2,  2, 1, 3,
                4, 5, 6,  6, 5, 7,
                8, 9, 10, 10, 9,11,
                12,13,14, 14,13,15,
                16,17,18, 18,17,19,
                20,21,22, 22,21,23,
        };
    
        ccVAO.Create();
        ccVAO.Bind();
    
        ccVBO->Create();
        ccVBO->Bind();
        ccVBO->SetBufferData(cubeVertexs,sizeof(cubeVertexs));
    
    
        ccEBO->Create();
        ccEBO->Bind();
        ccEBO->SetBufferData(cubeIndexs,sizeof(cubeIndexs));
    
        //数据的位置
        int offset = 0;
    
        ccOpenGlShader.SetAttributeBuffer(0,GL_FLOAT, (void *)offset, 3, sizeof(CCFloat5));
        ccOpenGlShader.EnableAttributeArray(0);
    
        //由于数据类型为float,而uv数据的在第四第五的位置,因此需要偏移3个
        offset += 3 * sizeof(float);
    
        ccOpenGlShader.SetAttributeBuffer(1,GL_FLOAT, (void *)offset, 2, sizeof(CCFloat5));
        ccOpenGlShader.EnableAttributeArray(1);
    
        ccVAO.Release();
        ccVBO->Release();
        ccEBO->Release();
    }
    
    5.绘制立方体

    最后我们进行绘制即可

    /**
     * 画立方体
     */
    void CCRender::drawCube() {
        m_angle += 0.05f;
    
        glm::mat4x4  objectMat;
        glm::mat4x4  objectTransMat = glm::translate(glm::mat4(1.0f), glm::vec3(0.0f, 0.0f, -3));
        glm::mat4x4  objectRotMat = glm::rotate(glm::mat4(1.0f),m_angle,glm::vec3(1.0f, 1.0f, 1.0) );
        glm::mat4x4  objectScaleMat = glm::scale(glm::mat4(1.0f),glm::vec3(0.3f, 0.2f, 0.3) );
    
        glm::mat4 projMat = glm::perspective(glm::radians(60.0f), (float)9/(float)18, 0.1f, 1000.0f);
        objectMat = projMat* objectTransMat * objectScaleMat* objectRotMat ;
    
        ccOpenGlShader.Bind();
    
        ccOpenGlShader.SetUniformValue("u_mat",objectMat);
    
    
        ccVAO.Bind();
    
        for(int i=0; i<6; i++){
            glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
            glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,ccTexture.m_texID[i]);
            int offset = i * 6 * sizeof(unsigned  short);
            glDrawElements(GL_TRIANGLES,6,GL_UNSIGNED_SHORT,(void *)offset);
            glBindTexture(GL_TEXTURE_2D,0);
        }
    
        ccOpenGlShader.Release();
        ccVAO.Release();
    }
    
    6.补充说明

    设置顶点数据的时候,之前是根据glsl里的变量名来设置的,现在变成了location:

    ccOpenGlShader.SetAttributeBuffer(0,GL_FLOAT, (void *)offset, 3, sizeof(CCFloat5));
    ccOpenGlShader.EnableAttributeArray(0);
    
    ccOpenGlShader.SetAttributeBuffer(1,GL_FLOAT, (void *)offset, 2, sizeof(CCFloat5));
    ccOpenGlShader.EnableAttributeArray(1);
    

    这里的location为0和1是与glsl中的location对应的:



    这里的话我尝试使用像之前那样用名字来设置,但是不显示,不知道是不是设置了缓存数据的原因,具体的话我也不大清楚,如果有明白的同学可以留言告诉下,然后是fragment.frag中的uniform sampler2D utexture;
    这个变量没有传也可以使用,这里应该是默认就使用了绑定Texture时指定的Texture了


    案例源码

    https://gitee.com/itfitness/opengl-vao-vbo-ebo

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