opengl es和opengl,opengl和opengl es的区别

2022-10-18 11:49:07 分类：C 阅读()

　　opengl es和opengl,opengl和opengl es的区别

　　前言主要介绍什么是VBO/VAO，为什么需要使用它，以及如何使用VBO和VAO。

　　VBO VBO是什么

　　o(顶点缓冲对象):顶点缓冲对象。它是在显卡的存储空间中开辟的一个区域，在显卡的存储空间中开辟的一个区域用来存储顶点的各种属性信息。如顶点坐标、纹理坐标、顶点颜色等数据。渲染时，直接从显式VBO获取数据，无需与CPU交换数据。

　　为什么你需要用VBO？

　　将顶点数据保存在内存中。在调用glDrawArrays或glDrawElements等绘图方法之前，需要调用相应的方法将数据送入显存，导致I/O开销大，性能差。如果使用顶点缓冲对象来存储顶点数据，就不需要在每次绘制之前将顶点数据复制到显存中，而是在初始化顶点缓冲对象时将顶点数据发送到显存中一次，每次绘制都直接使用显存中的数据，这样可以大大提高绘制性能。

　　如何使用VBO

　　使用函数glGenBuffers和一个缓冲区ID生成一个VBO对象：unsigned int VBO；

　　glGenBuffers(1，VBO)；函数glBindBuffer用于绑定顶点缓冲对象，缓冲类型为GL_ARRAY_BUFFER。OpenGL有很多类型的缓冲对象，顶点缓冲对象的缓冲类型是GL _ array _ buffer。

　　glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，VBO)；使用函数glBufferData将定义的顶点数据复制到缓冲内存：//vertices表示顶点数组。

　　glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER，sizeof(vertices)，vertices，GL _ STATIC _ DRAW)；GlBufferData是一个专门用于将用户定义的数据复制到当前绑定缓冲区的函数。它的第一个参数是目标缓冲区的类型，其中VBO代表yes GL_ARRAY_BUFFER。第二个参数指定传输数据的大小(以字节为单位)。只需用一个简单的sizeof计算顶点数据大小。第三个参数是我们想要发送的实际数据。第四个参数指定我们希望图形卡如何管理给定的数据。它有三种形式：

　　GL_STATIC_DRAW:数据不会或几乎不会改变。

　　GL_DYNAMIC_DRAW:数据会有很大变化。

　　GL_STREAM_DRAW:每次绘制时数据都会发生变化。

　　位置数据一般不会改变，每次调用渲染都会保持不变，所以它的使用类型一般是GL_STATIC_DRAW。如果一个缓冲区中的数据会经常变化，那么使用的类型就是GL_DYNAMIC_DRAW或者GL_STREAM_DRAW，保证显卡把数据放在可以高速写入的内存部分。

　　使用glDeleteBuffers函数后，删除缓冲区。今天我们以之前画四边形的练习为例，用VBO画四边形：在Opengl ES中画四边形。

　　我们的目标是灵活运用Opengl绘制一个蓝色的四边形。

　　这里就不多说普通画图了。可以看看后续的代码，或者回顾一下之前的四边形绘制的文章。在这里，我主要介绍一下VBO的两种绘画方法：

　　首先，它们使用相同的顶点着色器和片段着色器，两者都是：

　　//顶点着色器

　　静态常量char *ver=#version 300 es\n

　　在vec4 aColor中；\n

　　在vec4位置；\n

　　out vec4 vColor\n

　　void main() {\n

　　vColor=aColor\n

　　gl _ Position=aPosition\n

　　};

　　//片段着色器

　　静态常量char *fragment=#version 300 es\n

　　精密中间浮动；\n

　　在vec4 vColor中；\n

　　out vec4 fragColor\n

　　void main() {\n

　　fragColor=vColor\n

　　};顶点坐标和颜色值坐标是分开的(数组结构)。首先看顶点数据和颜色数据：

　　//用画两个三角形的形式组成一个矩形(三角带)

　　//第一、二、三点构成三角形，第二、三、四点构成三角形。

　　const static GLfloat顶点[]={

　　0.5f，-0.5f，//右下方

　　0.5f，0.5f，//右上

　　-0.5f，-0.5f，//左下方

　　-0.5f，0.5f，//左上

　　};

　　//vbo颜色

　　const static GL float COLOR _ ICES[]={

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　};O vb数据和绑定：

　　//vbo

　　glGenBuffers(3，vbo)；

　　glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[0])；

　　glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER，sizeof(VERTICES)，VERTICES，GL _ STATIC _ DRAW)；

　　//颜色

　　glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[1])；

　　glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER，sizeof(COLOR_ICES)，COLOR_ICES，GL _ STATIC _ DRAW)；主要图纸代码：

　　//使用VBO绘制，顶点与颜色分开

　　//glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[0])；

　　//glvertexattributepointer(position handle，2，GL_FLOAT，GL_FALSE，0，(void *)0)；

　　////启用顶点数据

　　//glEnableVertexAttribArray(position handle)；

　　//

　　//glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[1])；

　　//glvertexattributepointer(color handle，4，GL_FLOAT，GL_FALSE，0，(void *)0)；

　　////启用颜色顶点数据

　　//glEnableVertexAttribArray(color handle)；

　　////取消绑定

　　//glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，0)；顶点的坐标和颜色值的坐标结合的方式(结构数组)顶点数据和颜色数据混合混淆；

　　const static GL float VERTICES _ AND _ COLOR[]={

　　0.5f，-0.5f，//右下方

　　//颜色

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　0.5f，0.5f，//右上

　　//颜色

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　-0.5f，-0.5f，//左下方

　　//颜色

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　-0.5f，0.5f，//左上

　　//颜色

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　};O vbdata绑定：

　　//vbo

　　glGenBuffers(3，vbo)；

　　glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[0])；

　　glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER，sizeof(VERTICES)，VERTICES，GL _ STATIC _ DRAW)；

　　//颜色

　　glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[1])；

　　glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER，sizeof(COLOR_ICES)，COLOR_ICES，GL _ STATIC _ DRAW)；

　　//顶点混色，先顶点坐标，再颜色坐标。

　　glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[2])；

　　glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER，sizeof(VERTICES_AND_COLOR)，VERTICES_AND_COLOR

　　，GL _ STATIC _ DRAW)；主要图纸代码：

　　//VBO绘制顶点坐标和颜色坐标

　　//glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[2])；

　　////跨步，每个顶点坐标由6个数据点分隔，数据类型为float。

　　//glvertexattributepointer(position handle，2，GL_FLOAT，GL_FALSE，6 * sizeof(float)，(void *)0)；

　　////启用顶点数据

　　//glEnableVertexAttribArray(position handle)；

　　////步幅步长每个颜色坐标由6个数据点分隔。数据类型为float，颜色坐标索引从2开始。

　　//glvertexattributepointer(color handle，4，GL_FLOAT，GL_FALSE，6 * sizeof(float)，(void *)(2 * sizeof(FLOAT)))；

　　////启用颜色顶点数据

　　//glEnableVertexAttribArray(color handle)；

　　////取消绑定

　　//glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，0)；他们的运行结果都是成功的画出了一个蓝色的四边形：

　　在性能方面，我们使用了多种不同的组合来绘制四边形，包括将顶点坐标和颜色坐标分别写在两个不同的数组中，或者将顶点坐标和颜色坐标写在同一个数组中，然后通过控制stride和offset (*pointer)的参数进行绘制。这两种方法哪个性能更好？

　　其中，将不同数组中的各种顶点坐标分开的写入方法成为数组结构，而将各种顶点坐标组合成一个数组的写入方法也称为结构化数组。在《OPENGL ES 3.0编程指南》这本书里，作者指出结构化数组的写性能更好。

　　大多数情况下，答案是结构数组。

　　原因是可以顺序读取每个顶点的属性数据，这最有可能造成高效的内存访问模式。

　　VAO VAO是什么

　　o(顶点数组对象):顶点数组对象。

　　注意：VAO是OpenGL ES 3.0之后推出的新功能，所以在使用VAO之前需要确定OpenGL ES的版本是否在3.0之后。

　　顶点数组对象可以像顶点缓冲区对象一样绑定，任何后续的顶点属性调用都将存储在这个VAO中。这样做的好处是，在配置顶点属性指针时，只需要执行那些调用一次，然后在绘制对象时只需要绑定相应的VAO。这使得在不同的顶点数据和属性配置之间切换非常简单，只需绑定不同的vao。刚刚设置的所有状态都将存储在VAO中。

　　顶点数组对象存储以下内容：

　　对GlenVertexattribarray和glEnableVertexAttribArray的调用。配置由glVertexAttribPointer设置的顶点属性。通过glVertexAttribPointer调用与顶点属性关联的顶点缓冲区对象。在上面VBO的介绍中，我们知道每次绘制都需要频繁绑定和解除绑定VBO，并且每次绘制都需要在渲染前拿出VBO的数据进行赋值。当数据量很大时，重复这些操作会很繁琐。这个过程可以被VAO简化，所以VAO可以简单理解为VBO的管理者，避免了画框时对VBO的人工操纵，VAO也不能单独使用。

　　它需要和VBO一起使用。

　　对于GPU来说，VBO就是一堆数据，但是如何解析和使用这堆数据，需要glEnableVertexAttribArray等相关函数在每次绘制的时候告诉GPU，所以VAO的作用就是简化这个过程。只需要在初始化时将这些解析逻辑与VAO绑定一次。

　　然后每次画图只需要绑定对应的VAO，而不是每次都绑定VBO，然后告诉GPU如何解析相关数据。可以说是一次性能优化。

　　如何使用VAO

　　首先，调用函数glGenVertexArrays来生成无符号int VAO；

　　glGenVertexArrays(1，VAO)；调用函数glBindVertexArray绑定vaogbindvertexarray(VAO)；

　　//管理VBO，让VAO记住VBO的数据是如何解析和使用的。

　　glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，VBO)；

　　glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER，sizeof(vertices)，vertices，GL _ STATIC _ DRAW)；

　　//3.设置顶点属性指针

　　glvertexattributepointer(0，3，GL_FLOAT，GL_FALSE，3 * sizeof(float)，(void *)0)；

　　glEnableVertexAttribArray(0)；

　　glBindVertexArray(0)；然后在绘图时使用函数glBindVertexArray(VAO)。

　　退出时，通过函数glDeleteVertexArrays删除VAOglDeleteVertexArrays的主绑定代码：

　　//VAO

　　glGenVertexArrays(1，vao)；

　　glBindVertexArray(vao)；

　　//VAO与VBO联系在一起

　　glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[2])；

　　//跨步，每个顶点坐标用6个数据点隔开，数据类型为float。

　　glvertexattributepointer(position handle，2，GL_FLOAT，GL_FALSE，6 * sizeof(float)，(void *)0)；

　　//启用顶点数据

　　glEnableVertexAttribArray(position handle)；

　　//步幅步长每个颜色坐标由6个数据点分隔，数据类型为float，颜色坐标索引从2开始。

　　glvertexattributepointer(color handle，4，GL_FLOAT，GL_FALSE，6 * sizeof(float)，(void *)(2 * sizeof(FLOAT)))；

　　//启用颜色顶点数据

　　glEnableVertexAttribArray(color handle)；

　　//解除绑定

　　glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，0)；

　　glBindVertexArray(0)；使用的主要图纸代码：

　　//VBO和VAO被画在一起。

　　//使用vao

　　glBindVertexArray(vao)；

　　//4个顶点绘制两个三角形形成一个矩形

　　glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP，0，4)；

　　glUseProgram(0)；

　　//vao解除绑定

　　glBindVertexArray(vao)；以下是完整的代码：

　　VBOVAOOpengl.h

　　静态常数int NUM _ VBO=3；

　　VBOVAOOpengl类：public BaseOpengl{

　　公共：

　　VBOVAOOpengl()；

　　virtual ~ VBOVAOOpengl()；

　　虚拟void onDraw()；

　　私人：

　　闪烁位置句柄{-1 }；

　　闪烁color handle {-1 }；

　　Glu int vbo[NUM _ VBO]；

　　Glu int vao { 0 }；

　　};VBOVAOOpengl.cpp

　　//顶点着色器

　　静态常量char *ver=#version 300 es\n

　　在vec4 aColor中；\n

　　在vec4位置；\n

　　out vec4 vColor\n

　　void main() {\n

　　vColor=aColor\n

　　gl _ Position=aPosition\n

　　};

　　//片段着色器

　　静态常量char *fragment=#version 300 es\n

　　精密中间浮动；\n

　　在vec4 vColor中；\n

　　out vec4 fragColor\n

　　void main() {\n

　　fragColor=vColor\n

　　};

　　//用画两个三角形的形式组成一个矩形(三角带)

　　//第一、二、三点构成三角形，第二、三、四点构成三角形。

　　const static GLfloat顶点[]={

　　0.5f，-0.5f，//右下方

　　0.5f，0.5f，//右上

　　-0.5f，-0.5f，//左下方

　　-0.5f，0.5f，//左上

　　};

　　const static GL float VERTICES _ AND _ COLOR[]={

　　0.5f，-0.5f，//右下方

　　//颜色

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　0.5f，0.5f，//右上

　　//颜色

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　-0.5f，-0.5f，//左下方

　　//颜色

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　-0.5f，0.5f，//左上

　　//颜色

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　};

　　//rgba

　　//const static GL float COLOR _ ICES[]={

　　//0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　//};

　　//vbo颜色

　　const static GL float COLOR _ ICES[]={

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　0.0f，0.0f，1.0f，1.0f

　　};

　　VBOVAOOpengl:VBOVAOOpengl() {

　　initGlProgram(ver，fragment)；

　　position handle=glgetattributelocation(程序，一个位置)；

　　color handle=glgetattributelocation(program， aColor )；

　　//vbo

　　glGenBuffers(3，vbo)；

　　glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[0])；

　　glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER，sizeof(VERTICES)，VERTICES，GL _ STATIC _ DRAW)；

　　//颜色

　　glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[1])；

　　glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER，sizeof(COLOR_ICES)，COLOR_ICES，GL _ STATIC _ DRAW)；

　　//顶点与颜色混合，先顶点坐标，再颜色坐标

　　glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[2])；

　　glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER，sizeof(VERTICES_AND_COLOR)，VERTICES_AND_COLOR

　　，GL _ STATIC _ DRAW)；

　　glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，0)；

　　//VAO

　　glGenVertexArrays(1，vao)；

　　glBindVertexArray(vao)；

　　//VAO与电压关联

　　glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[2])；

　　//步幅步长每个顶点坐标之间相隔6个数据点，数据类型是漂浮物

　　glvertexattributepointer(位置句柄，2，GL_FLOAT，GL_FALSE，6 * sizeof(float)，(void *)0)；

　　//启用顶点数据

　　glEnableVertexAttribArray(位置句柄)；

　　//步幅步长每个颜色坐标之间相隔6个数据点，数据类型是浮动，颜色坐标索引从2开始

　　glvertexattributepointer(颜色句柄，4，GL_FLOAT，GL_FALSE，6 * sizeof(float)，(void *)(2 * sizeof(FLOAT)))；

　　//启用颜色顶点数据

　　glEnableVertexAttribArray(彩色手柄)；

　　//解除绑定

　　glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，0)；

　　glBindVertexArray(0)；

　　LOGD(’程序：%d ，程序);

　　LOGD(’位置句柄：%d ，位置句柄);

　　LOGD(colorHandle:%d ，颜色句柄)；

　　}

　　void VBOVAOOpengl:onDraw() {

　　//清屏

　　glClearColor(0.0f，1.0f，0.0f，1.0f)；

　　GL清零(GL _ COLOR _ BUFFER _ BIT)；

　　葡萄糖程序(程序);

　　//普通方式绘制

　　///**

　　//*大小几个数字表示一个点，显示是两个数字表示一个点

　　//*正常化是否需要归一化，不用，这里已经归一化了

　　//*步幅步长，连续顶点之间的间隔，如果顶点直接是连续的，也可填0

　　//*/

　　//glvertexattributepointer(位置句柄，2，GL_FLOAT，GL_FALSE，0，顶点)；

　　////启用顶点数据

　　//glEnableVertexAttribArray(位置句柄)；

　　//

　　////这个不需要glEnableVertexAttribArray

　　//glvertexattrib 4 Fv(颜色句柄，COLOR _ ICES)；

　　//############################################# 分割线#################################

　　//使用电压的方式绘制，顶点与颜色分开

　　///**

　　//glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[0])；

　　//glvertexattributepointer(位置句柄，2，GL_FLOAT，GL_FALSE，0，(void *)0)；

　　////启用顶点数据

　　//glEnableVertexAttribArray(位置句柄)；

　　//

　　//glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[1])；

　　//glvertexattributepointer(颜色句柄，4，GL_FLOAT，GL_FALSE，0，(void *)0)；

　　////启用颜色顶点数据

　　//glEnableVertexAttribArray(颜色句柄)；

　　////解除绑定

　　//glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，0)；

　　//############################################# 分割线#################################

　　//VBO绘制顶点坐标与颜色坐标一起

　　//glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，vbo[2])；

　　////步幅步长每个顶点坐标之间相隔6个数据点，数据类型是漂浮物

　　//glvertexattributepointer(位置句柄，2，GL_FLOAT，GL_FALSE，6 * sizeof(float)，(void *)0)；

　　////启用顶点数据

　　//glEnableVertexAttribArray(位置句柄)；

　　////步幅步长每个颜色坐标之间相隔6个数据点，数据类型是浮动，颜色坐标索引从2开始

　　//glvertexattributepointer(颜色句柄，4，GL_FLOAT，GL_FALSE，6 * sizeof(float)，(void *)(2 * sizeof(FLOAT)))；

　　////启用颜色顶点数据

　　//glEnableVertexAttribArray(颜色句柄)；

　　////解除绑定

　　//glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER，0)；

　　//############################################# 分割线#################################

　　//VBO与顶点数组对象配合绘制

　　//使用顶点数组对象

　　glBindVertexArray(vao)；

　　//4个顶点绘制两个三角形形成一个矩形

　　glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP，0，4)；

　　glUseProgram(0)；

　　//vao解除绑定

　　glBindVertexArray(vao)；

　　//禁用顶点

　　glDisableVertexAttribArray(position handle)；

　　if(nullptr！=eglHelper){

　　egl helper-swap buffers()；

　　}

　　}

　　VBOVAOOpengl:~ VBOVAOOpengl()no except {

　　glDeleteBuffers(NUM_VBO，vbo)；

　　glDeleteVertexArrays(1，vao)；

　　}之前的注释Opengl ES的EGL环境Opengl ES的构建着色器

　　Opengl ES的三角形绘制

　　Opengl ES的四边形绘制

　　Opengl ES的纹理映射

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