我想學習OpenGL ES 2.0來做一些iPhone遊戲開發。我已閱讀了多個教程和一些OpenGL ES 2.0規範。我看到的所有例子都創建了一個單獨的網格物體，將其加載到頂點緩衝區，然後渲染它（使用期望的平移，旋轉，漸變等）。用OpenGL ES 2.0渲染多個對象
我的問題是：如何渲染多個場景中的物體具有不同的網格並獨立移動？例如，如果我有一輛汽車和一輛摩托車，我可以創建2個頂點緩衝區，併爲每個渲染調用保留周圍的網格數據，然後針對每個對象發送不同的着色器矩陣？或者我需要以某種方式翻譯網格，然後將它們組合成單個網格，以便它們可以一次渲染？我正在尋找更多的高層戰略/程序結構，而不是代碼示例。我認爲我的錯誤思維模式是如何運作的。
謝謝！
您爲不同的對象維護單獨的頂點/索引緩衝區，是的。例如，你可能有一個RenderedObject類，每個實例都有它自己的頂點緩衝區。一個RenderedObject可能會把它從頂部網格的頂點，一個可能來自一個字符網格等等。
在渲染期間，您爲您正在使用的頂點緩衝區設置適當的變換/旋轉/着色，可能類似於：
void RenderedObject::render()
{
...
//set textures/shaders/transformations
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, bufferID);
glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, vertexCount);
...
}
正如在其他答案中提到的，bufferID只是一個GLuint而不是緩衝區的全部內容。如果您需要更多關於創建頂點緩衝區和填充數據的細節，我很樂意添加這些細節。
我的問題推遲了2年，但是：如果對不同對象有不同的頂點緩衝區，您還必須將程序綁定到所有這些對象。就我而言，如果您輕鬆獲得超過1000個對象，則必須每次調用setVertexAttribPointer。在我的情況下，結果是，它變得非常緩慢（實際上，60-70％的時間花在了「setVertexAttribPointer」< - 你知道這個還是我做錯了什麼？ – Frame91
我的理解是，這可以例如：如果你想繪製10萬隻鳥，那麼這將會非常緩慢，我的理解是，你應該嘗試合併類似的對象，可能是所有的對象，以減少數量繪製調用不幸的是，我不確定這是如何實現的 - 儘管這個理論非常合理！ – AlvinfromDiaspar
是的，如果操作太頻繁，開關頂點/索引緩衝區的開銷會變得非常昂貴。是否只有少數不同的模型用於表示鳥類，每個模型類型都有一個頂點緩衝區，併爲每個實例重新繪製緩衝區，然後設置Sparrow頂點緩衝區，繪製2K Sparrows，然後設置Falc在VB上繪製3K Falcons等等。 – TaylorP
如果網格不同，則將它們保存在不同的頂點緩衝區中。如果它們相似（例如動畫，顏色），則將參數傳遞給着色器。如果您不打算在應用程序端動畫化對象，則只需將句柄保留給VBO，而不是頂點數據本身。設備端動畫可能是。
我發現這樣做的最好方法是使用VAO和VBO。
我會先回答你使用VBOs的問題。
首先，假設你有存儲在以下陣列的兩個對象的兩個網格：
GLuint _vertexBufferCube1;
GLuint _vertexBufferCube2;
其中：
GLfloat gCubeVertexData1[36] = {...};
GLfloat gCubeVertexData2[36] = {...};
而且你還必須vertix緩衝區：
GLuint _vertexBufferCube1;
GLuint _vertexBufferCube2;
現在，繪製這兩個立方體（沒有VAO），你必須這樣做： 在繪製函數（從OpenGLES模板）：
//Draw first object, bind VBO, adjust your attributes then call DrawArrays
glGenBuffers(1, &_vertexBufferCube1);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, _vertexBufferCube1);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(gCubeVertexData1), gCubeVertexData1, GL_STATIC_DRAW);
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition);
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribPosition, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 24, BUFFER_OFFSET(0));
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribNormal);
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribNormal, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 24, BUFFER_OFFSET(12));
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 36);
//Repeat for second object:
glGenBuffers(1, &_vertexBufferCube2);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, _vertexBufferCube2);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(gCubeVertexData2), gCubeVertexData2, GL_STATIC_DRAW);
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition);
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribPosition, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 24, BUFFER_OFFSET(0));
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribNormal);
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribNormal, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 24, BUFFER_OFFSET(12));
glUseProgram(_program);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 36);
這將回答您的問題。但現在使用VAOs，你繪製函數的代碼要簡單得多（這是好事，因爲它是重複功能）：
首先，你將它定義成VAOs：
GLuint _vertexArray1;
GLuint _vertexArray2;
，然後你會做所有的先前在繪圖方法中完成的步驟，您將在setupGL函數中完成，但綁定到VAO之後。然後在你的繪圖函數中，你只需綁定到你想要的VAO。
VAO這裏就像一個包含很多屬性的配置文件（想象一下智能設備配置文件）。每當你想改變顏色，桌面，字體等等時，不要改變顏色，桌面，字體等等，你只需要做一次，然後將其保存在配置文件名稱下。然後你只需切換配置文件。
所以你在setupGL中做了一次，然後在draw中切換它們。
當然你可以說你可以把代碼（沒有VAO）放在函數中並調用它。這是真的，但VAOs更高效根據蘋果：
我們的代碼：
在setupGL：
glGenVertexArraysOES(1, &_vertexArray1); //Bind to first VAO
glBindVertexArrayOES(_vertexArray1);
glGenBuffers(1, &_vertexBufferCube1); //All steps from this one are done to first VAO only
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, _vertexBufferCube1);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(gCubeVertexData1), gCubeVertexData1, GL_STATIC_DRAW);
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition);
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribPosition, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 24, BUFFER_OFFSET(0));
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribNormal);
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribNormal, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 24, BUFFER_OFFSET(12));
glGenVertexArraysOES(1, &_vertexArray2); // now bind to the second
glBindVertexArrayOES(_vertexArray2);
glGenBuffers(1, &_vertexBufferCube2); //repeat with the second mesh
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, _vertexBufferCube2);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(gCubeVertexData2), gCubeVertexData2, GL_STATIC_DRAW);
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition);
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribPosition, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 24, BUFFER_OFFSET(0));
glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribNormal);
glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribNormal, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 24, BUFFER_OFFSET(12));
glBindVertexArrayOES(0);
然後終於在你的繪製方法：
glBindVertexArrayOES(_vertexArray1);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 36);
glBindVertexArrayOES(_vertexArray2);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 36);
謝謝，使用VAO是一個很好的方法 –
Si如果我必須創建100個對象我需要100個VAO？ – MatterGoal
請注意，VAO不保證可用於所有ES'2.0'設備。 （如果ES'3.0'有保證）如果你編程到2.0，然後調用'glGetString（GL_EXTENSIONS）'，並在響應中搜索字符串'OES_vertex_array_object'。 https://www.khronos.org/opengles/sdk/1.1/docs/man/glGetString.xml特別是在Android上，使用各種設備，因此您可以通知用戶您的應用程序無法運行或回退到只有VBO的方法。 – ToolmakerSteve
我意識到這是一個較舊的帖子，但我試圖找到工具關於如何在OpenGL內呈現多個對象的說明。我找到了一個很好的教程，它描述瞭如何渲染多個對象，並且可以很容易地擴展以渲染不同類型的對象（即一個立方體，一個金字塔）。
我發佈的教程還介紹瞭如何使用GLKit呈現對象。我發現它很有幫助，並認爲我會在這裏重新發布它。我希望它也能幫助你！
http://games.ianterrell.com/opengl-basics-with-glkit-in-ios5-encapsulated-drawing-and-animation/
鏈接已損壞 - 新的URL？ – ToolmakerSteve
看起來教程的網站名稱可能尚未更新。但是，本教程中構建的代碼位於GitHub上：https://github.com/ianterrell/GLKit-Cube-Tutorial這是我能找到的最好的代碼。看起來他的網站上的教程現在已經離線了，看起來很好。希望他會把教程內容移到一個新家。 :-) – MikeyE
我希望，促成這一較早的帖子，因爲我答應解決這個問題的不同方式。像問題提問者一樣，我看到了很多「單一對象」的例子。我承諾將所有頂點放置到一個VBO中，然後將偏移量保存到該對象的位置（每個對象），而不是緩衝區句柄。有效。偏移量可以作爲參數給予glDrawElements，如下所示。回想起來似乎很明顯，但直到我看到它的工作，我才確信。請注意，我一直在使用「頂點指針」而不是更新的「頂點屬性指針」。我正在爲後者工作，所以我可以利用着色器。 在調用「繪製元素」之前，所有對象「綁定」到相同的頂點緩衝區。
gl.glVertexPointer(3, GLES20.GL_FLOAT, 0, vertexBufferOffset);
GLES20.glDrawElements(
GLES20.GL_TRIANGLES, indicesCount,
GLES20.GL_UNSIGNED_BYTE, indexBufferOffset
);
我沒有找到任何地方說明這個抵消的目的是什麼，所以我抓住了機會。此外，這個陷阱：你必須以字節爲單位指定偏移量，而不是頂點或浮點數。也就是說，乘以四得到正確的位置。
使用着色器時，可以對所有對象使用相同的程序，而無需編譯，鏈接併爲每個對象創建一個。爲此，只需將GLuint值存儲到程序中，然後爲每個對象「glUseProgram（programId）;」存儲。其結果是個人的經驗，我使用的是單管理GLProgram結構..（包括下面的:)）
@interface TDShaderSet : NSObject {
NSMutableDictionary *_attributes;
NSMutableDictionary *_uniforms;
GLuint _program;
}
@property (nonatomic, readonly, getter=getUniforms) NSMutableDictionary *uniforms;
@property (nonatomic, readonly, getter=getAttributes) NSMutableDictionary *attributes;
@property (nonatomic, readonly, getter=getProgram) GLuint program;
- (GLint) uniformLocation:(NSString*)name;
- (GLint) attribLocation:(NSString*)name;
@end
@interface TDProgamManager : NSObject
+ (TDProgamManager *) sharedInstance;
+ (TDProgamManager *) sharedInstanceWithContext:(EAGLContext*)context;
@property (nonatomic, readonly, getter=getAllPrograms) NSArray *allPrograms;
- (BOOL) loadShader:(NSString*)shaderName referenceName:(NSString*)refName;
- (TDShaderSet*) getProgramForRef:(NSString*)refName;
@end
@interface TDProgamManager() {
NSMutableDictionary *_glPrograms;
EAGLContext *_context;
}
@end
@implementation TDShaderSet
- (GLuint) getProgram
{
return _program;
}
- (NSMutableDictionary*) getUniforms
{
return _uniforms;
}
- (NSMutableDictionary*) getAttributes
{
return _attributes;
}
- (GLint) uniformLocation:(NSString*)name
{
NSNumber *number = [_uniforms objectForKey:name];
if (!number) {
GLint location = glGetUniformLocation(_program, name.UTF8String);
number = [NSNumber numberWithInt:location];
[_uniforms setObject:number forKey:name];
}
return number.intValue;
}
- (GLint) attribLocation:(NSString*)name
{
NSNumber *number = [_attributes objectForKey:name];
if (!number) {
GLint location = glGetAttribLocation(_program, name.UTF8String);
number = [NSNumber numberWithInt:location];
[_attributes setObject:number forKey:name];
}
return number.intValue;
}
- (id) initWithProgramId:(GLuint)program
{
self = [super init];
if (self) {
_attributes = [[NSMutableDictionary alloc] init];
_uniforms = [[NSMutableDictionary alloc] init];
_program = program;
}
return self;
}
@end
@implementation TDProgamManager {
@private
}
static TDProgamManager *_sharedSingleton = nil;
- (NSArray *) getAllPrograms
{
return _glPrograms.allValues;
}
- (TDShaderSet*) getProgramForRef:(NSString *)refName
{
return (TDShaderSet*)[_glPrograms objectForKey:refName];
}
- (BOOL) loadShader:(NSString*)shaderName referenceName:(NSString*)refName
{
NSAssert(_context, @"No Context available");
if ([_glPrograms objectForKey:refName]) return YES;
[EAGLContext setCurrentContext:_context];
GLuint vertShader, fragShader;
NSString *vertShaderPathname, *fragShaderPathname;
// Create shader program.
GLuint _program = glCreateProgram();
// Create and compile vertex shader.
vertShaderPathname = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:shaderName ofType:@"vsh"];
if (![self compileShader:&vertShader type:GL_VERTEX_SHADER file:vertShaderPathname]) {
NSLog(@"Failed to compile vertex shader");
return NO;
}
// Create and compile fragment shader.
fragShaderPathname = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:shaderName ofType:@"fsh"];
if (![self compileShader:&fragShader type:GL_FRAGMENT_SHADER file:fragShaderPathname]) {
NSLog(@"Failed to compile fragment shader");
return NO;
}
// Attach vertex shader to program.
glAttachShader(_program, vertShader);
// Attach fragment shader to program.
glAttachShader(_program, fragShader);
// Bind attribute locations.
// This needs to be done prior to linking.
glBindAttribLocation(_program, GLKVertexAttribPosition, "a_position");
glBindAttribLocation(_program, GLKVertexAttribNormal, "a_normal");
glBindAttribLocation(_program, GLKVertexAttribTexCoord0, "a_texCoord");
// Link program.
if (![self linkProgram:_program]) {
NSLog(@"Failed to link program: %d", _program);
if (vertShader) {
glDeleteShader(vertShader);
vertShader = 0;
}
if (fragShader) {
glDeleteShader(fragShader);
fragShader = 0;
}
if (_program) {
glDeleteProgram(_program);
_program = 0;
}
return NO;
}
// Release vertex and fragment shaders.
if (vertShader) {
glDetachShader(_program, vertShader);
glDeleteShader(vertShader);
}
if (fragShader) {
glDetachShader(_program, fragShader);
glDeleteShader(fragShader);
}
TDShaderSet *_newSet = [[TDShaderSet alloc] initWithProgramId:_program];
[_glPrograms setValue:_newSet forKey:refName];
return YES;
}
- (BOOL) compileShader:(GLuint *)shader type:(GLenum)type file:(NSString *)file
{
GLint status;
const GLchar *source;
source = (GLchar *)[[NSString stringWithContentsOfFile:file encoding:NSUTF8StringEncoding error:nil] UTF8String];
if (!source) {
NSLog(@"Failed to load vertex shader");
return NO;
}
*shader = glCreateShader(type);
glShaderSource(*shader, 1, &source, NULL);
glCompileShader(*shader);
#if defined(DEBUG)
GLint logLength;
glGetShaderiv(*shader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &logLength);
if (logLength > 0) {
GLchar *log = (GLchar *)malloc(logLength);
glGetShaderInfoLog(*shader, logLength, &logLength, log);
NSLog(@"Shader compile log:\n%s", log);
free(log);
}
#endif
glGetShaderiv(*shader, GL_COMPILE_STATUS, &status);
if (status == 0) {
glDeleteShader(*shader);
return NO;
}
return YES;
}
- (BOOL) linkProgram:(GLuint)prog
{
GLint status;
glLinkProgram(prog);
#if defined(DEBUG)
GLint logLength;
glGetProgramiv(prog, GL_INFO_LOG_LENGTH, &logLength);
if (logLength > 0) {
GLchar *log = (GLchar *)malloc(logLength);
glGetProgramInfoLog(prog, logLength, &logLength, log);
NSLog(@"Program link log:\n%s", log);
free(log);
}
#endif
glGetProgramiv(prog, GL_LINK_STATUS, &status);
if (status == 0) {
return NO;
}
return YES;
}
- (BOOL) validateProgram:(GLuint)prog
{
GLint logLength, status;
glValidateProgram(prog);
glGetProgramiv(prog, GL_INFO_LOG_LENGTH, &logLength);
if (logLength > 0) {
GLchar *log = (GLchar *)malloc(logLength);
glGetProgramInfoLog(prog, logLength, &logLength, log);
NSLog(@"Program validate log:\n%s", log);
free(log);
}
glGetProgramiv(prog, GL_VALIDATE_STATUS, &status);
if (status == 0) {
return NO;
}
return YES;
}
#pragma mark - Singleton stuff... Don't mess with this other than proxyInit!
- (void) proxyInit
{
_glPrograms = [[NSMutableDictionary alloc] init];
}
- (id) init
{
Class myClass = [self class];
@synchronized(myClass) {
if (!_sharedSingleton) {
if (self = [super init]) {
_sharedSingleton = self;
[self proxyInit];
}
}
}
return _sharedSingleton;
}
+ (TDProgamManager *) sharedInstance
{
@synchronized(self) {
if (!_sharedSingleton) {
_sharedSingleton = [[self alloc] init];
}
}
return _sharedSingleton;
}
+ (TDProgamManager *) sharedInstanceWithContext:(EAGLContext*)context
{
@synchronized(self) {
if (!_sharedSingleton) {
_sharedSingleton = [[self alloc] init];
}
_sharedSingleton->_context = context;
}
return _sharedSingleton;
}
+ (id) allocWithZone:(NSZone *)zone
{
@synchronized(self) {
if (!_sharedSingleton) {
return [super allocWithZone:zone];
}
}
return _sharedSingleton;
}
+ (id) copyWithZone:(NSZone *)zone
{
return self;
}
@end
注意，一旦數據空間（屬性/制服）的傳遞，你不必將它們傳遞在每個渲染週期中，但只有在無效時。這會導致GPU性能提升。
根據事情的VBO方面，上面的答案闡明瞭如何最好地處理這個問題。根據方程的取向一方，您需要一種將對象嵌套在對方內的機制（類似於UIView和iOS下的兒童），然後評估父母等的相對旋轉度。
祝您好運！
感謝您的快速解答，我現在明白了。 –
這是一個很好問的問題。 – 3yanlis1bos
大多數示例都使用一個對象視圖進行旋轉和平移一次。要以不同的角度和位置繪製兩個對象，請在第一個對象之後應用相反的操作。例如。 translate1，rotate1，draw1，-rotate1，-translate1，translate2，rotate2，draw2 -rotate2，-translate2，ill快速發佈示例 –