vao对象及其使用

       本篇主要介绍vao对象的创建及其使用，通过本篇学习，希望大家能熟悉怎么为vertex shader提供各种输入。vao(vertex array object)是OpenGL中的一个非常基本的数据类型，代表vertex shader 的输入，可以把van对象当成一个媒介，一方面，该对象内部提供很多的binding point可以绑定自定义的vbo对象，另一方面，该对象提供了很多attribute index对应 vertex shader的输入变量，openGL提供接口可以将一个shader的输入和一个vbo对象连接起来。具体来说，使用分以下几个步骤：

     1  vao对象的创建，方法如下：

      GLuint vao

      glCreateVertexArrays(1,&vao)

      glBindVertexArray(vao)

      2 属性和buffer绑定，创建对象后，可以将内部某一个属性和一个binding point绑定到一起，并将该binding point 和一个vbo对象绑定到一起，具体定义如下：

      //vaobj代表操作的vai对象，attribindex代表属性index，binding index代表binding point，也是一个index，buffer代表vbo对象，offset代表缓冲区的偏移量，stride代表从一个顶点数据跳转到下一个顶点数据需要跳转的size大小

      void glVertexArrayAttribBinding(GLuint vaobj,GLuint attribindex,GLuint bindingindex)

      void glVertexArrayVertexBuffer(GLuint vaobj,GLuint bindingindex,GLuint buffer,GLintptr offset,GLsizei stride)

       3 指定缓冲区数据格式，定义如下：

       //第一个参数是vao对象，第二个参数是属性index，第三个参数是component个数，比如1，2，3，4，第四个是数据类型，详细见上篇文章，第五个参数代表数据传给shader的时候是否需要归一化，第六个参数是vbo对象中的偏移量

      void glVertexArrayAttribFormat(GLuint vaobj,GLuint attribindex,GLint size,GLenum type,GLboolean normalized,GLuint relativeoffset)

       4 启用功能，调用一个方法启用自动为vertex shader填充数据的功能，使用完再调用对应方法关掉此功能，定义如下：

       void glEnableVertexAttribArray(GLuint index)

       void glDisableAttribArray(GLuint index)

       5 在shader中进行绑定。以上都是在客户端来实现的功能，在vertex shader 中还需要将输入变量和attribute index绑定到一起，非常简单，如下：

        layout (location = 0) in vec3 position;

        layout (location = 1) in vec3 color;

       上述代码定义了两个输入变量，分别从vao对象的attribute index 为0和1对应的vbo对象中获取数据。

        以上就是vao对象的基本使用步骤，但这只设计一个属性，实际使用中，每一个顶点都对应很多属性，例如位置，颜色，法向量，纹理坐标等等，每一个属性的数据类型和数据大小都可能不一样，怎样为顶点填充多个属性，系统提供了两种机制，一种称为seprate attributes，一种称为interleaved attributes，顾名思义，前一种是将各个属性分开存放，可以放到不同的vbo缓冲区中，也可以放到同一个缓冲区的不同位置，后一种方法是放在一起，只有一个缓冲区，而且所有的属性构成一个结构体，缓冲区是中是一个一个按序排列的结构体。从效率上来说，OpenGL更推荐后一种方法。

       下面代码片段是第一种实现：

        GLuint buffer[2];

        GLuint vao;

        static const GLfloat positions[] = {…};//位置信息

        static const GLfloat colors[] = {…}; //颜色信息

        glCreateVertexArrays(1,&vao);

        glCreateBuffers(2,&buffer[0]);

        //设置第一个属性

        glNamedBufferStorage(buffer[0],sizeof(positons),positions,0);

        glVertexArrayVertexBuffer(vao,0,buffer[0],0,sizeof(vmtah::vec3));

        glVertexArrayAttribFormat(vao,0,3,GL_FLOAT,GL_FALSE,0);

        glVertexArrayAttribBinding(vao,0,0);

        glEnableVertexArrayAttrib(0);

        //设置第二个属性

        glNamedBufferStorage(buffer[1],sizeof(colors),colors,0);

        glVertexArrayVertexBuffer(vao,1,buffer[1],0,sizeof(vmtah::vec3));

        glVertexArrayAttribFormat(vao,1,3,GL_FLOAT,GL_FALSE,0);

        glVertexArrayAttribBinding(vao,1,1);

        glEnableVertexArrayAttrib(vao,1);

        以下代码实现是第二种方法：

        struct vertex

        ｛ 

            //position

            float x;

            float y;

            float z;

            //color

            float r;

            float g;

            float b;

         };

 

        GLuint vao;

        GLuint buffer;

        static const vertex vertices[] = {…};

        glCreateVertexArrays(1,&vao);

        glCreateBuffers(1,&buffer);

        glNamedBufferStorage(buffer,sizeof(vertices),vertices,0);

        glVertexArrayAttribBinding(vao,0,0);

        glVertexArrayAttribFormat(vao,0,3,GL_FLOAT,GL_FALSE,offsetof(vertex,x));

        glEnableVertexArrayAttrib(0);

        glVertexArrayAttribBinding(vao,1,0);

        glVertexArrayAttribFormat(vao,1,3,GL_FLOAT,GL_FALSE,offsetof(vertex,r));

        glEnableVertexArrayAttrib(1);

        glVertexArrayVertexBuffer(vao,0,buffer)

       以上就是vao的基本使用方法，不管多么复杂的数据模型或者shader，都不外乎以上几种提供数据的方法，接下来准备钻研一下uniform变量。