OpenGL - 顶点属性状态是否绑定到特定的 VBO？

Question

据我目前了解 VAO/VBO，VAO 保留自绑定以来已设置的所有属性信息，例如。 VBO 中给定顶点属性的偏移量、步幅、组件数等。

我似乎不清楚 VAO 和 VBO 如何协同工作。我见过的很多例子都指定了与当前绑定的 VBO 相关的顶点属性，并且当绑定 VAO 时，VBO 中的数据变得可访问。我可以看到以这种方式使用 VAO 的一种方法是每个对象都有一个（每个对象使用自己的 VBO），但我已经读到这在性能方面很差，因为不必要地在许多 VAO 之间切换。我还希望避免将所有对象数据存储在一个整体 VBO 中，因为我需要随时在场景中添加和删除对象 - 作为 3D 编辑器，我觉得该应用程序更适合拥有每个几何对象都拥有自己的缓冲区，而不是在一些大型的、预先分配的 VBO 中。 （这是一个正确的假设吗？）

因此，我的问题是一个 VAO 是否可以独立于 VBO 存储顶点属性配置？我是否能够将 VAO 配置为期望某种格式的数据（例如位置、法线、UV），然后在我绘制不同的几何对象时“交换”不同的 VBO，或者格式信息本质上是否只绑定到VBO本身？如果是后者，我是否值得我使用 VAO？

Answer 1

ARB_vertex_attrib_binding 允许您分离 Vao 属性格式和缓冲区绑定。

https://www.opengl.org/wiki/Vertex_Specification#Separate_attribute_format

在内部，当您配置 Vao 时，顶点缓冲区会自动与属性索引关联。使用 ARB_vertex_attrib_binding，您可以使用新的 gl 函数来定义独立于绑定缓冲区的属性格式，可以使用 VertexBuffer 函数进行切换。

这里有一段带有 openTK 的 c# 代码：（全文：https://github.com/jpbruyere/GGL/tree/ottd/Tetra）

这里的解决方案是构建一个 VAO，将所有网格连接起来，只保留每个网格

• BaseVertex = VAO 中的顶点偏移量
• IndicesOffset = 元素缓冲区中的偏移量（ebo 索引）

• IndicesCount = 和模型的总索引数

  protected void CreateVAOs()
  {
      //normal vao binding
  
      vaoHandle = GL.GenVertexArray();
      GL.BindVertexArray(vaoHandle);
  
      GL.EnableVertexAttribArray(0);
      GL.BindBuffer(BufferTarget.ArrayBuffer, positionVboHandle);
      GL.VertexAttribPointer(0, 3, VertexAttribPointerType.Float, true, Vector3.SizeInBytes, 0);          
  
      ... other attrib bindings come here
  
      //ARB vertex attrib binding use for fast instance buffers switching
      //note that I use 4 attrib indices to bind a matrix
      GL.VertexBindingDivisor (instanceBufferIndex, 1);
      for (int i = 0; i < 4; i++) {                   
          GL.EnableVertexAttribArray (instanceBufferIndex + i);   
          GL.VertexAttribBinding (instanceBufferIndex+i, instanceBufferIndex);
          GL.VertexAttribFormat(instanceBufferIndex+i, 4, VertexAttribType.Float, false, Vector4.SizeInBytes * i);
      }
  
      if (indices != null)
          GL.BindBuffer(BufferTarget.ElementArrayBuffer, eboHandle);
  
      GL.BindVertexArray(0);
  }
  

然后，我定义网格实例，每个实例只包含一个矩阵数组，这是一个正常的缓冲区创建，但不是静态绑定到 vao。

    instancesVboId = GL.GenBuffer ();       

    GL.BindBuffer (BufferTarget.ArrayBuffer, instancesVboId);
    GL.BufferData<Matrix4> (BufferTarget.ArrayBuffer,
                new IntPtr (modelMats.Length * Vector4.SizeInBytes * 4),
                modelMats, BufferUsageHint.DynamicDraw);
    GL.BindBuffer (BufferTarget.ArrayBuffer, 0);

为了渲染这样的 vao，我在我的实例数组中循环：

    public void Bind(){
        GL.BindVertexArray(vaoHandle);
    }

    public void Render(PrimitiveType _primitiveType){
        foreach (VAOItem item in Meshes) {
            GL.ActiveTexture (TextureUnit.Texture1);
            GL.BindTexture (TextureTarget.Texture2D, item.NormalMapTexture);
            GL.ActiveTexture (TextureUnit.Texture0);
            GL.BindTexture (TextureTarget.Texture2D, item.DiffuseTexture);
            //Here I bind the Instance buffer with my matrices
            //that's a fast switch without changing vao confing
            GL.BindVertexBuffer (instanceBufferIndex, item.instancesVboId, IntPtr.Zero,Vector4.SizeInBytes * 4);
            //here I draw instanced with base vertex
            GL.DrawElementsInstancedBaseVertex(_primitiveType, item.IndicesCount, 
                DrawElementsType.UnsignedShort, new IntPtr(item.IndicesOffset*sizeof(ushort)),
                item.modelMats.Length, item.BaseVertex);
        }
    }

最终的 VAO 只绑定一次。