OpenGL ES Interleaving Vertex Buffer Object

Я смотрел на новую платформу OpenGL для iOS, метко названную GLKit, и играл с портированием некоторого существующего кода OpenGL 1.0 на OpenGL ES 2.0 просто для того, чтобы окунуться в воду и разобраться с вещами.

После прочтения API и целого ряда других передовых практик, предоставленных Apple, и документации OpenGL, у меня в значительной степени укоренилось, что я должен использовать объекты буфера вершин и использовать «элементы» или, скорее, вершины индексы. Кажется, много упоминается об оптимизации памяти с помощью заполнения там, где это необходимо, но, возможно, это разговор на другой день;)

Я недавно читал на SO о преимуществах использования NSMutableData над классическим malloc / free и хотел попробовать применить этот подход при написании моего VBO. Пока мне удалось скомпилировать фрагмент, который выглядит так, будто я иду по правильному пути, но я не совсем уверен, сколько данных должен содержать VBO. Вот что я получил на данный момент:

//import headers
#import 

#pragma mark -
#pragma mark InterleavingVertexData

//vertex buffer object struct
struct InterleavingVertexData
{
    //vertices
    GLKVector3 vertices;

    //normals
    GLKVector3 normal;

    //color
    GLKVector4 color;

    //texture coordinates
    GLKVector2 texture;
};
typedef struct InterleavingVertexData InterleavingVertexData;

#pragma mark -
#pragma mark VertexIndices

//vertex indices struct
struct VertexIndices
{
    //vertex indices
    GLuint a;
    GLuint b;
    GLuint c;
};
typedef struct VertexIndices VertexIndices;

//create and return a vertex index with specified indices
static inline VertexIndices VertexIndicesMake(GLuint a, GLuint b, GLuint c)
{
    //declare vertex indices
    VertexIndices vertexIndices;

    //set indices
    vertexIndices.a = a;
    vertexIndices.b = b;
    vertexIndices.c = c;

    //return vertex indices
    return vertexIndices;
}

#pragma mark -
#pragma mark VertexBuffer

//vertex buffer struct
struct VertexBuffer
{
    //vertex data
    NSMutableData *vertexData;

    //vertex indices
    NSMutableData *indices;

    //total number of vertices
    NSUInteger totalVertices;

    //total number of indices
    NSUInteger totalIndices;
};
typedef struct VertexBuffer VertexBuffer;

//create and return a vertex buffer with allocated data
static inline VertexBuffer VertexBufferMake(NSUInteger totalVertices, NSUInteger totalIndices)
{
    //declare vertex buffer
    VertexBuffer vertexBuffer;

    //set vertices and indices count
    vertexBuffer.totalVertices = totalVertices;
    vertexBuffer.totalIndices = totalIndices;

    //set vertex data and indices
    vertexBuffer.vertexData = nil;
    vertexBuffer.indices = nil;

    //check vertices count
    if(totalVertices > 0)
    {
        //allocate data
        vertexBuffer.vertexData = [[NSMutableData alloc] initWithLength:(sizeof(InterleavingVertexData) * totalVertices)];
    }

    //check indices count
    if(totalIndices > 0)
    {
        //allocate data
        vertexBuffer.indices = [[NSMutableData alloc] initWithLength:(sizeof(VertexIndices) * totalIndices)];
    }

    //return vertex buffer
    return vertexBuffer;
}

//grow or shrink a vertex buffer
static inline void VertexBufferResize(VertexBuffer *vertexBuffer, NSUInteger totalVertices, NSUInteger totalIndices)
{
    //check adjusted vertices count
    if(vertexBuffer->totalVertices != totalVertices && totalVertices > 0)
    {
        //set vertices count
        vertexBuffer->totalVertices = totalVertices;

        //check data is valid
        if(vertexBuffer->vertexData)
        {
            //allocate data
            [vertexBuffer->vertexData setLength:(sizeof(InterleavingVertexData) * totalVertices)];
        }
        else
        {
            //allocate data
            vertexBuffer->vertexData = [[NSMutableData alloc] initWithLength:(sizeof(InterleavingVertexData) * totalVertices)];
        }
    }

    //check adjusted indices count
    if(vertexBuffer->totalIndices != totalIndices && totalIndices > 0)
    {
        //set indices count
        vertexBuffer->totalIndices = totalIndices;

        //check data is valid
        if(vertexBuffer->indices)
        {
            //allocate data
            [vertexBuffer->indices setLength:(sizeof(VertexIndices) * totalIndices)];
        }
        else
        {
            //allocate data
            vertexBuffer->indices = [[NSMutableData alloc] initWithLength:(sizeof(VertexIndices) * totalIndices)];
        }
    }
}

//release vertex buffer data
static inline void VertexBufferRelease(VertexBuffer *vertexBuffer)
{
    //set vertices and indices count
    vertexBuffer->totalVertices = 0;
    vertexBuffer->totalIndices = 0;

    //check vertices are valid
    if(vertexBuffer->vertexData)
    {
        //clean up
        [vertexBuffer->vertexData release];
        vertexBuffer->vertexData = nil;
    }

    //check indices are valid
    if(vertexBuffer->indices)
    {
        //clean up
        [vertexBuffer->indices release];
        vertexBuffer->indices = nil;
    }
}

В настоящее время данные перемежающихся вершин содержат достаточно, чтобы хранить вершины, нормали, цвета и координаты текстуры для каждой вершины.У меня создалось впечатление, что будет равное количество вершин и индексов, но на практике это явно не так, поэтому по этой причине индексы являются частью VBO, а не InterleavingVertexData.

Вопрос обновлен:

Я обновил приведенный выше код после того, как сумел перевести его в рабочее состояние. Надеюсь, это пригодится кому-то в будущем.

Теперь, когда мне удалось все настроить, у меня возникают проблемы с получением ожидаемых результатов от рендеринга контента, привязанного к VBO. Вот код, который у меня есть для загрузки данных в OpenGL:

//generate buffers
glGenBuffers(2, buffers);

//bind vertices buffer
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, buffers[0]);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, (sizeof(InterleavingVertexData) * vertexBuffer.totalVertices), self.vertexData, GL_STATIC_DRAW);

//bind indices buffer
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, buffers[1]);
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, (sizeof(VertexIndices) * vertexBuffer.totalIndices), self.vertexIndices, GL_STATIC_DRAW);

//reset buffers
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0);

И код для рендеринга всего:

//enable required attributes
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition);
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribNormal);
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribColor);
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribTexCoord0);

//bind buffers
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, buffers[0]);
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, buffers[1]);

//set shape attributes
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribPosition, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(InterleavingVertexData), (void *)offsetof(InterleavingVertexData, vertices));
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribNormal, 3, GL_FLOAT, GL_TRUE, sizeof(InterleavingVertexData), (void *)offsetof(InterleavingVertexData, normal));
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribColor, 4, GL_FLOAT, GL_TRUE, sizeof(InterleavingVertexData), (void *)offsetof(InterleavingVertexData, color));
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribTexCoord0, 2, GL_FLOAT, GL_TRUE, sizeof(InterleavingVertexData), (void *)offsetof(InterleavingVertexData, texture));

//draw shape
glDrawElements(GL_TRIANGLES, vertexBuffer.totalIndices, GL_UNSIGNED_INT, (void *)0);

//reset buffers
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 0);

//disable atttributes
glDisableVertexAttribArray(GLKVertexAttribTexCoord0);
glDisableVertexAttribArray(GLKVertexAttribColor);
glDisableVertexAttribArray(GLKVertexAttribNormal);
glDisableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition);

Хотя мой iPhone еще не взорвался потрясающей графикой единорогов, стреляющих радугами из глаз, я не стал Мне не удалось полностью отобразить простую форму, не вырвав волосы.

Судя по рендерингу, создается впечатление, что рисуется только 1/3 каждой формы, возможно, 1/2 в зависимости от угла обзора. Кажется, виноват в том, что параметр count, переданный в glDrawElements, так как возня с ним дает разные результаты, но я читал документацию и проверял значение снова и снова, и он действительно ожидает общего количества индексов (это то, что я Проходящий в настоящее время).

Как я уже упоминал в своем первоначальном вопросе, в настоящее время я весьма сбит с толку VBO или, скорее, сбит с толку реализацией, а не концепцией, по крайней мере.Если бы кто-нибудь был так добр, чтобы взглянуть на мою реализацию, это было бы супер круто, потому что я уверен, что где-то в процессе я сделал ошибку новичка, но вы знаете, как это бывает, когда вы смотрите на что-то часами на закончиться без прогресса.

Спасибо за чтение!