OpenGL——顶点属性

正如我们所知道的，在openGL中当我们调用glBufferData将顶点数据输入到GPU的缓冲内存中时，因为这些数据对GPU来说只是一段平平无奇的连续的字节数据，并不知道该如何解析这些数据，因此我们还需调用glVertexAttribPointer来设置顶点属性指针，告知GPU这些字节数据该如何解析，内存空间是如何布局的。

我们可以通过OpenGL API Documentation网站来查询openGL API的说明。

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void glVertexAttribPointer(	GLuint	index,
                            GLint	size,
                            GLenum	type,
                            GLboolean	normalized,
                            GLsizei	stride,
                            const GLvoid *	pointer);

• index：属性的索引，在openGL中通过索引来查找属性

• size：指明该属性包含几个成员，该值只能为1、2、3、4中的一个

• type：指定数据的类型，可以是GL_BYTE, GL_UNSIGNED_BYTE, GL_SHORT, GL_UNSIGNED_SHORT, GL_INT, and GL_UNSIGNED_INT, GL_FLOAT, 初始值是GL_FLOAT

• normalized：指明是否需要归一化，可以是GL_TRUE, GL_FALSE

• stride：指明两个顶点之间的步长（以字节为单位），也可认为是一个顶点所占的内存大小

• pointer：相对于该顶点第一个属性的偏移（以字节为单位）

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这里用一个简单的例子来说明一下如何通过glVertexAttribPointer来设置顶点属性指针。首先我们在CPU中定义了一个顶点数组vertices，这个数组中有3个顶点，每个顶点包含3个属性。

	float vertices[] = {
		//-- 属性1			//-- 属性2               //-- 属性3 
		-1.0f,  0.0f, 0.0f,	1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.6f, 0.5f, 0.8f,
		-0.5f,  0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f, 0.6f, 0.2f,
		-0.0f, -0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.7f, 0.1f, 0.0f
	};

这里需要注意一下，我们通常认为顶点数组中存放的是顶点的坐标，但这是不正确的，因为在openGL中一个顶点可以包含有很多属性而坐标只是其中的一种属性，对于任意一个顶点我们可以人为的指定该顶点具备哪些属性（什么属性都行，看你的需要），但我们必须告知GPU该如何从内存中提取出这些属性。 例如在上述例子中我们可以将属性1定义为坐标属性，属性2定义为颜色属性，属性3定义为光照属性。

顶点着色器如下，顶点着色器指明了一个顶点有三个属性的输入

#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 Attrib1;
layout (location = 1) in vec4 Attrib2;
layout (location = 2) in vec2 Attrib3;

......

void main()
{
    ......
}

在调用glBufferData将顶点数据输入到GPU缓冲内存中后，我们调用glVertexAttribPointer来设置顶点属性指针，告诉GPU如何解析顶点数据

//-- 设置属性1
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 9 * sizeof(float), (void*)0);
glEnableVertexAttribArray(0);
//-- 设置属性2
glVertexAttribPointer(1, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, 9 * sizeof(float), (void*)(3*sizeof(float)));
glEnableVertexAttribArray(1);
//-- 设置属性3
glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 9 * sizeof(float), (void*)(7*sizeof(float)));
glEnableVertexAttribArray(2);

这里以“设置属性2”为例

• index：属性2的索引为1，对应顶点着色器的 (location = 1)

• size：属性2具有4个成员

• type：因为顶点数组定义为float类型，所以这里设置为GL_FLOAT

• normalized：因为这里输入的顶点数据都在[0,1]之间所以不需要归一化，设为GL_FALSE

• stride：这里一个顶点有9个float数据，因此一个顶点占用9 * sizeof(float)个字节的空间

• pointer：因为属性2是从顶点的第3个元素开始（从0开始算），因此设为 (void*)(3*sizeof(float))