OpenGL ES 3.0 开发(四):VBO、EBO 和 VAO

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VBO 和 EBO

VBO(Vertex Buffer Object)是指顶点缓冲区对象,而 EBO(Element Buffer Object)是指图元索引缓冲区对象,VAO 和 EBO 实际上是对同一类 Buffer 按照用途的不同称呼

OpenGLES2.0 编程中,用于绘制的顶点数组数据首先保存在 CPU 内存,在调用 glDrawArrays 或者 glDrawElements 等进行绘制时,需要将顶点数组数据从 CPU 内存拷贝到显存。

但是很多时候我们没必要每次绘制的时候都去进行内存拷贝,如果可以在显存中缓存这些数据,就可以在很大程度上降低内存拷贝带来的开销。

OpenGLES3.0 VBO 和 EBO 的出现就是为了解决这个问题。 VBO 和 EBO 的作用是在显存中提前开辟好一块内存,用于缓存顶点数据或者图元索引数据,从而避免每次绘制时的 CPU 与 GPU 之间的内存拷贝,可以提升渲染性能,降低内存带宽和功耗

OpenGLES3.0 支持两类缓冲区对象:顶点数组缓冲区对象、图元索引缓冲区对象。GL_ARRAY_BUFFER 标志指定的缓冲区对象用于保存顶点数组,GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER 标志指定的缓存区对象用于保存图元索引

VBO(EBO)的创建和更新。

### Android 平台上 OpenGLVBOEBO VAO 的用法 #### 一、VBO (Vertex Buffer Object) VBO 是用于存储大量顶点数据的对象。通过将顶点数据上传至 GPU 显存中,可以显著提高渲染效率。 ```java // 创建并绑定一个VBO int vbo; vbo = GLES20.glGenBuffers(); GLES20.glBindBuffer(GLES20.GL_ARRAY_BUFFER, vbo); FloatBuffer vertexBuffer = ... // 初始化顶点缓冲区 GLES20.glBufferData( GLES20.GL_ARRAY_BUFFER, vertexBuffer.capacity() * Float.BYTES, vertexBuffer, GLES20.GL_STATIC_DRAW ); ``` 此代码片段展示了如何创建初始化一个 VBO 来保存顶点坐标[^1]。 #### 二、EBO (Element Buffer Object 或 Index Buffer) EBO 存储的是索引列表,用来定义哪些顶点应该被连接起来形成几何图形。这有助于减少重复顶点的数量,从而节省内存空间并加快绘制速度。 ```java // 创建并填充EBO int ebo; ebo = GLES20.glGenBuffers(); GLES20.glBindBuffer(GLES20.GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, ebo); ShortBuffer indexBuffer = ... // 初始化索引缓冲区 GLES20.glBufferData( GLES20.GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indexBuffer.capacity() * Short.BYTES, indexBuffer, GLES20.GL_STATIC_DRAW ); ``` 上述代码说明了怎样构建 EBO 及其关联的数据结构。 #### 三、VAO (Vertex Array Object) VAO 负责管理多个 VBOs 它们之间的配置关系。它记录了每个属性指针的位置以及相应的格式信息,使得切换不同类型的顶点布局变得简单快捷。 ```java // 设置VAO状态 int vao; vao = GLES20.glGenVertexArrays(); GLES20.glBindVertexArray(vao); // 配置顶点属性指针 GLES20.glEnableVertexAttribArray(0); // 启用第一个属性列 GLES20.glVertexAttribPointer( 0, COORDS_PER_VERTEX, GLES20.GL_FLOAT, false, vertexStride, offset ); // 解绑当前VAO GLES20.glBindVertexArray(0); ``` 这段程序描述了如何建立一个新的 VAO 实例,并对其进行必要的参数设定[^3]。 当准备实际绘图时: ```java // 绑定先前设置好的VAO GLES20.glBindVertexArray(vao); // 执行绘制命令 if(ebo != null){ GLES20.glDrawElements(primitiveType, count, type, indicesOffset); }else{ GLES20.glDrawArrays(primitiveType, firstIndex, count); } // 清理工作 GLES20.glBindVertexArray(0); ``` 以上就是针对 Android 设备上使用 OpenGL ES 进行三维图形编程时涉及到的三个重要概念及其具体实现方法[^2]。
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