Android基于OpenGL ES 3.0的VBO,VAO,EBO的使用(NDK开发）

喜欢ヅ旅行 2022-05-24 12:22 244阅读 0赞

有过一点OpenGL开发经验的人就知道每次绘图之前都会绑定顶点数组，每次将一个顶点传到GPU进行绘制。但是从CPU传数据到GPU的效率并不高，所以我们就需要使用VBO顶点缓存对象来一次性传递多个顶点到GPU，而VAO是3.0以后的版本才有的功能，它允许我们保存对于顶点的配置信息，我们配置好之后就只需要绑定对应的VAO，然后直接绘制即可。索引缓冲对象EBO和VBO类似也就是保存下标的缓冲。  
\- 顶点数组对象：Vertex Array Object，VAO  
\- 顶点缓冲对象：Vertex Buffer Object，VBO  
\- 索引缓冲对象：Element Buffer Object

下面就简单实用这三个东西来绘制一个三角形和一个矩形。

##### EGL环境初始化 #####

这里我就不多说了，可以看我之前的文章[关于Android端EGL环境][Android_EGL]。  
这里注意的一点是需要注意API的版本，但是我在手机上测试实用2也能用，这就很尴尬了。

EGLint eglContextAttribute[] = {
                EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION, 3,
                EGL_NONE
        };
        if (!(context = eglCreateContext(display, config,
                                         NULL == sharedContext ? EGL_NO_CONTEXT : sharedContext,
                                         eglContextAttribute))) {
            LOGE("eglCreateContext() returned error %d", eglGetError());
            release();
            return false;
        }

##### 着色器 #####

绘制三角形和矩形的着色器都十分简单，直接贴上。3.0的GLSL使用in代替了attribute,out代替varying。片元着色器的out就是制定颜色输出了。

##### 1、vertex\_shader.glsl #####

#version 300 es
    layout (location = 0) in vec3 aPos;
    void main(){
       gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);
    }

##### 2、fragment\_shader.glsl #####

#version 300 es
     out vec4 FragColor;
     void main(){
         FragColor = vec4(1.0f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);
     }

#### 绘制流程 ####

##### 1、绘制三角形 #####

(1) VAO，VBO的配置

float vertices[] = {
                -0.5f, -0.0f, 0.0f, // left
                0.5f, -0.0f, 0.0f, // right
                0.0f, 1.0f, 0.0f  // top
        };
        VAO = new GLuint[2];
        VBO = new GLuint[2];
        //生成两个VAO和两个VBO
        glGenVertexArrays(2, VAO);
        glGenBuffers(2, VBO);
        //绑定第一个VAO
        glBindVertexArray(VAO[0]);
        //绑定第一个VBO
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO[0]);
        //GL_STATIC_DRAW表示顶点不会变化，绑定数组
        glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
        //指定解析顶点规则
        glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), nullptr);
        glEnableVertexAttribArray(0);
        //解绑
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
        glBindVertexArray(0);

这里我们初始化了两个VAO和两个VBO，因为后面需要一个矩形，然后绑定之后将顶点数据绑定到VBO，同时指定解析顶点规则，这样就可以将这些规则保存到响应的VAO中，最后我们解绑。

(2)三角形的绘制  
一切配置完成后三角形绘制就很简单了，除了初始化，我们只需要绑定VAO然后绘制一个三角形就可以了。

glViewport(_backingLeft, _backingTop, _backingWidth, _backingHeight);
        //设置一个颜色状态
        glClearColor(0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
        //使能颜色状态的值来清屏
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
        glEnable(GL_BLEND);
        glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
        glUseProgram(program);
        glBindVertexArray(VAO[0]);
        glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

##### 2、绘制矩形 #####

(1)VAO,VBO,EBO的配置  
和之前很类似，这次需要额外绑定一个EBO，然后这些信息同样会保存在对应VAO中。

unsigned int indices[] = { // 注意索引从0开始!
                0, 1, 3, // 第一个三角形
                1, 2, 3  // 第二个三角形
        };
        glGenBuffers(1, &EBO);
        glBindVertexArray(VAO[1]);
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO[1]);
        glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices1), vertices1, GL_STATIC_DRAW);
        //绑定索引EBO
        glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);
        //绑定索引数组
        glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices, GL_STATIC_DRAW);
        //指定解析顶点规则
        glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void *) 0);
        glEnableVertexAttribArray(0);
        glBindVertexArray(0);

(2)绘制矩形  
最后的绘制同样只需要绑定VAO来绘制就可以了

glBindVertexArray(VAO[1]);
        glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);
        glBindVertexArray(0);

[源码地址][Link 1]  
参考资料：[https://learnopengl-cn.github.io/01%20Getting%20started/04%20Hello%20Triangle/][https_learnopengl-cn.github.io_01_20Getting_20started_04_20Hello_20Triangle]

[Android_EGL]: https://blog.csdn.net/a568478312/article/details/80361102
[Link 1]: https://github.com/TYGitHubPersonal/AndoridOpenGLNDK
[https_learnopengl-cn.github.io_01_20Getting_20started_04_20Hello_20Triangle]: https://learnopengl-cn.github.io/01%20Getting%20started/04%20Hello%20Triangle/