如何使用OpenGL製作自定義頂點格式

Question

我正在使用OpenTK編寫我自己的引擎（基本上只是C＃的OpenGL綁定，gl *變成了GL。*），而且我將要存儲大量的頂點緩衝區每個頂點有數千個頂點。因此我需要自己的自定義頂點格式，因爲帶有浮點數的Vec3會佔用太多空間。 （我說的是數以百萬計的頂點位置）

我想要做的就是創建自己的頂點格式用這個佈局：

Byte 0: Position X 
Byte 1: Position Y 
Byte 2: Position Z 
Byte 3: Texture Coordinate X 

Byte 4: Color R 
Byte 5: Color G 
Byte 6: Color B 
Byte 7: Texture Coordinate Y 

這裏是頂點在C＃代碼：

public struct SmallBlockVertex 
{ 
    public byte PositionX; 
    public byte PositionY; 
    public byte PositionZ; 
    public byte TextureX; 

    public byte ColorR; 
    public byte ColorG; 
    public byte ColorB; 
    public byte TextureY; 
} 

作爲每個軸的位置的字節是很多，因爲我只需要32^3個獨特的位置。

我已經寫了我自己的頂點着色器，它需要兩個vec4作爲輸入，對每組字節。 我的頂點着色器是這樣的：

attribute vec4 pos_data; 
attribute vec4 col_data; 

uniform mat4 projection_mat; 
uniform mat4 view_mat; 
uniform mat4 world_mat; 

void main() 
{ 
    vec4 position = pos_data * vec4(1.0, 1.0, 1.0, 0.0); 

    gl_Position = projection_mat * view_mat * world_mat * position; 
} 

要嘗試找出問題，我已經做了我的頂點着色器儘可能簡單。 編譯着色器的代碼使用即時模式繪圖進行測試，並且它可以工作，所以它不可能如此。

這裏是我的函數，它生成，設置和填充頂點緩衝區的數據，並建立一個指向屬性的指針。

public void SetData<VertexType>(VertexType[] vertices, int vertexSize) where VertexType : struct 
    { 
     GL.GenVertexArrays(1, out ArrayID); 
     GL.BindVertexArray(ArrayID); 
     GL.GenBuffers(1, out ID); 
     GL.BindBuffer(BufferTarget.ArrayBuffer, ID); 

     GL.BufferData<VertexType>(BufferTarget.ArrayBuffer, (IntPtr)(vertices.Length * vertexSize), vertices, BufferUsageHint.StaticDraw); 

     GL.VertexAttribPointer(Shaders.PositionDataID, 4, VertexAttribPointerType.UnsignedByte, false, 4, 0); 
     GL.VertexAttribPointer(Shaders.ColorDataID, 4, VertexAttribPointerType.UnsignedByte, false, 4, 4); 
    } 

據我瞭解，這是正確的步驟： 生成一個頂點數組對象，並將其綁定 生成頂點緩存，並將其綁定 填寫頂點緩衝帶設置屬性指針

數據

着色器*在編譯和使用着色器後，使用此代碼設置DataID。

PositionDataID = GL.GetAttribLocation(shaderProgram, "pos_data"); 
ColorDataID = GL.GetAttribLocation(shaderProgram, "col_data"); 

這是我的渲染功能：

void Render() 
{ 
    GL.UseProgram(Shaders.ChunkShaderProgram); 

    Matrix4 view = Constants.Engine_Physics.Player.ViewMatrix; 
    GL.UniformMatrix4(Shaders.ViewMatrixID, false, ref view); 

    //GL.Enable(EnableCap.DepthTest); 
    //GL.Enable(EnableCap.CullFace); 
    GL.EnableClientState(ArrayCap.VertexArray); 
    { 
      Matrix4 world = Matrix4.CreateTranslation(offset.Position); 
      GL.UniformMatrix4(Shaders.WorldMatrixID, false, ref world); 

      GL.BindVertexArray(ArrayID); 
      GL.BindBuffer(OpenTK.Graphics.OpenGL.BufferTarget.ArrayBuffer, ID); 

      GL.DrawArrays(OpenTK.Graphics.OpenGL.BeginMode.Quads, 0, Count/4); 
    } 
    //GL.Disable(EnableCap.DepthTest); 
    //GL.Disable(EnableCap.CullFace); 
    GL.DisableClientState(ArrayCap.VertexArray); 
    GL.Flush(); 
} 

誰能這麼好心給我一些指點（沒有雙關語意）？我是以錯誤的順序來做這件事還是有一些我需要調用的功能？

我在網上搜索了所有內容，但找不到一個很好的教程或指導，解釋如何實現自定義頂點。 如果您需要更多信息，請說明。

Answer 1

製作自己的頂點格式沒有太多。這一切都在glVertexAttribPointer調用中完成。首先，你使用4作爲步長參數，但是你的頂點結構是8個字節寬，所以從一個頂點到下一個頂點有8個字節，所以步幅必須是8（在兩次調用中，當然）。偏移量是正確的，但是你應該爲顏色設置歸一化標誌爲真，因爲你一定希望它們處於[0,1]範圍內（我不知道頂點位置是否也是這種情況） ）。

接下來，在着色器中使用自定義頂點屬性時，不要啓用棄用的固定函數數組（gl...ClienState）。相反，您必須使用

GL.EnableVertexAttribArray(Shaders.PositionDataID); 
GL.EnableVertexAttribArray(Shaders.ColorDataID); 

和相應的​​調用。

什麼是count/4在glDrawArrays調用中的含義。請記住，最後一個參數指定了頂點的數量，而不是基元（在你的情況下是四邊形）。但也許它是用這種方式。

除了這些真實的錯誤之外，您不應該使用您必須在着色器中自己解碼它的副本頂點格式。這就是glVertexAttribPointer的步幅和偏移量參數。例如重新定義你的頂點數據位：

public struct SmallBlockVertex 
{ 
    public byte PositionX; 
    public byte PositionY; 
    public byte PositionZ; 
    public byte ColorR; 
    public byte ColorG; 
    public byte ColorB; 
    public byte TextureX; 
    public byte TextureY; 
} 

，然後你可以使用

GL.VertexAttribPointer(Shaders.PositionDataID, 3, VertexAttribPointerType.UnsignedByte, false, 8, 0); 
GL.VertexAttribPointer(Shaders.ColorDataID, 3, VertexAttribPointerType.UnsignedByte, true, 8, 3); 
GL.VertexAttribPointer(Shaders.TexCoordDataID, 2, VertexAttribPointerType.UnsignedByte, true, 8, 6); 

而在着色器，你有

attribute vec3 pos_data; 
attribute vec3 col_data; 
attribute vec2 tex_data; 

，你不必提取紋理座標從自己的位置和顏色。

如果您的空間需求確實需要使用頂點位置的字節，您應該真的考慮一下，因爲這極大地限制了位置數據的精度。也許短褲或半精準浮標將是一個很好的折衷。

而且也應該不會neccessary調用的渲染方法glBindBuffer，因爲這僅僅需要glVertexAttribPointer，並保存在得到由glBindVertexArray激活VAO。當緩衝區交換時（假設您使用雙緩衝），您通常也不應該調用glFlush，因爲操作系統無論如何都要這樣做。

最後但並非最不重要的一點是，確保您的硬件也支持您使用的所有功能（如VBO和VAO）。

編輯：其實陣列的啓用標誌也存儲在VAO，這樣就可以調用

GL.EnableVertexAttribArray(Shaders.PositionDataID); 
GL.EnableVertexAttribArray(Shaders.ColorDataID); 

在 SetData方法

（創建和綁定VAO後，當然）和然後在渲染函數中通過glBindVertexArray綁定VAO時，它們會啓用。哦，我剛看到另一個錯誤。在渲染函數中綁定VAO時，屬性數組的啓用標誌將被來自VAO的狀態覆蓋，因爲您在創建VAO之後未啓用它們，它們仍處於禁用狀態。所以你必須像上面說的那樣去做，在SetData方法中啓用數組。實際上，在你的情況下，你可能會很幸運，當你在渲染功能中啓用陣列時，VAO仍然是綁定的（因爲你沒有調用glBindVertexArray(0)），但你不應該指望這一點。