VAO_VBO

1. 函数解析

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initializeOpenGLFunctions();

初始化OpenGL函数，将Qt里的函数指针指向显卡的函数，这样如glGenBuffers()这样的函数实际操作的就是显卡上的内存了。

1.1 VBO

VBO(Vertex Buffer Object):顶点缓冲区对象。

  • VBO 是一种用于在 GPU 中存储数据（例如顶点数据）的缓冲区对象。
  • VBO 存储的是实际的顶点数据、索引数据，如坐标分量，颜色等。
  • 通过把顶点数据上传到 VBO 中，可以让 OpenGL 在渲染过程中直接从显存读取数据。
  • VBO 不保存顶点数据的布局或如何处理这些数据的信息。它只是简单地存储一段内存区域，数据是原始的顶点数据。
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unsigned int VBO;
glGenBuffers(1, &VBO);

unsigned int VBO;是在CPU上创建了一个int类型的缓冲Id。

glGenBuffers(1, &VBO);相当于在GPU上创建了一个缓冲区对象标识符（buffer object identifier），也就是一个在 OpenGL 上下文中使用的唯一 整数标识符。

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glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);

将OpenGL中的GL_ARRAY_BUFFER缓冲区指向通过glGenBuffers(1, &VBO);生成的缓冲区对象标识符。

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glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);

在显卡的显存中分配一块区域，并将顶点数据从主机内存CPU传到显卡内存GPU。

1.2 VAO

VAO(Vertex Array Object):顶点数组对象。

  • VAO 是一个用来存储与顶点数据相关的状态的对象。它用于记录顶点数据的绑定情况（比如，顶点缓冲区对象 VBO 的绑定，顶点属性指针等）。
  • 在渲染过程中，OpenGL 不直接处理顶点数据，而是通过绑定一个 VAO 来告知 OpenGL 如何从相应的缓冲区中获取顶点数据。VAO 记录了顶点数据的格式（例如每个顶点有多少个属性，属性的类型是什么，如何从缓冲区中获取这些数据等）。
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unsigned int VAO;
glGenVertexArrays(1, &VAO);
  • 与VBO不同的是，glGenVertexArrays(1, &VAO);会在 GPU 上创建一个 唯一的标识符，该标识符代表一个顶点数组对象。
  • 会生成一个唯一的整数 VAO，它是一个指向顶点数组对象的 句柄（或标识符），你可以用它来进行 glBindVertexArray() 操作，将该 VAO 绑定到当前的上下文中。
  • 一旦 VAO 被绑定，它将为该状态生效，之后的顶点缓冲区和顶点属性设置都会与该 VAO 关联。这样，通过切换不同的 VAO，你可以快速切换多个渲染对象的顶点数据和配置。
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glBindVertexArray(VAO);

将VAO 绑定到当前的OpenGL上下文中，同一时刻只能绑定一个 VAO（顶点数组对象）。

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////////////////////-----只是用来举例的数据-----///////////////////////////////
void glVertexAttribPointer(
    GLuint index,        // 顶点属性的索引，通常是顶点着色器中的位置
    GLint size,          // 每个顶点属性的组件数量（例如，3表示 x, y, z）
    GLenum type,         // 数据类型（GL_FLOAT, GL_INT, GL_UNSIGNED_BYTE等）
    GLboolean normalized, // 是否将数据归一化
    GLsizei stride,      // 相邻顶点间的字节偏移量
    const void *pointer  // 顶点数据的起始位置
);
float vertices[20] = {
        // position(-1~1)   // texture coords(0~1)
        1,  1,  0.0f,       1.0f, 1.0f,    // top right
        1,  -1, 0.0f,       1.0f, 0.0f,    // bottom right
        -1, -1, 0.0f,       0.0f, 0.0f,    // bottom left
        -1, 1,  0.0f,       0.0f, 1.0f,    // top left
    };
///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 5 * sizeof(float), (void*)0);
glVertexAttribPointer(1, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 5 * sizeof(float), (void*)(3 * sizeof(float)));
  • 第一个参数是指传到顶点着色器的位置索引，是用来给顶点着色器使用的。

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  • 第二个参数是每个顶点属性的大小。比如位置顶点属性是一个vec3(xyz)，由3个值组成，大小就是3。纹理属性是一个vec2，大小就是2。
  • 第三个参数指定数据的类型。
  • 第四个参数指是否希望数据被标准化(Normalize)。如果我们设置为GL_TRUE，所有数据都会被映射到0（对于有符号型signed数据是-1）到1之间。这里我们把它设置为GL_FALSE。
  • 第五个参数叫做步长(Stride)，它告诉我们在连续的顶点属性组之间的间隔。由于下个组位置数据在5个float之后，我们把步长设置为5 * sizeof(float)。
  • 最后一个参数的类型是void*，数据指针，表示这个属性的数据在缓冲中起始位置的偏移量(Offset)，在本例中position偏移量为0，texture为3 * sizeof(float)。
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glEnableVertexAttribArray(0); // 启用某个位置的索引
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glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0); // 解绑
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glBindVertexArray(0); // 解绑
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// 每当需要绘制新的一帧时，通常会先清除当前帧缓冲区，以确保上一帧的图像不干扰当前帧的渲染
glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);   // 设置清除颜色
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);   // 清除颜色缓冲区

glBindVertexArray(VAO);
//使用当前绑定的 VAO 中的顶点数据，从第一个顶点开始绘制 3 个顶点，形成一个三角形
//OpenGL可以绘制多种类型的图形，比如点（GL_POINTS）、线（GL_LINES）、三角形（GL_TRIANGLES）等。
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);