如何在 OpenGL 中使用带有顶点数组的顶点缓冲区对象？

Question

我正在使用顶点数组快速绘制很多三角形：

void initializeGL() { 
   ...
   glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
   glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
   glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, vertices);
   glColorPointer(3,  GL_FLOAT, 0,   colors);
}

void paintGL() {
   ...  
   glDrawElements(GL_TRIANGLES, 3*numTriangles, GL_UNSIGNED_INT, indices);
 }

但是，我希望通过使用顶点缓冲区对象 (VBO) 来加快渲染速度。

我的理解是否正确，glVertexPointer() 告诉 GPU 它可以在 CPU 中的哪个位置获取顶点数据，然后 GPU 从 CPU 中的这个位置为每个paintGL() 复制它？

使用 VBO 会通过将顶点数据写入 GPU 一次来改善这一点吗？

因为我使用的是 Qt，所以我尝试使用 QGLBuffer 类：

void GLWidget::initializeGL() {
   ... 
   vertexBuffer = new QGLBuffer(QGLBuffer::VertexBuffer);
   vertexBuffer->create();
   vertexBuffer->bind();
   vertexBuffer->setUsagePattern(QGLBuffer::StaticDraw);
   vertexBuffer->allocate(vertices, 3*numVertices*sizeof(float)); // copies vertices to GPU? 
   vertexBuffer->release();

   #define BUFFER_OFFSET(bytes) ((GLubyte*) NULL + (bytes)) 
   glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
   glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);
   glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, BUFFER_OFFSET(0));
   glColorPointer(3, GL_FLOAT, 0,  colors);
}  

当我运行它时，它会在崩溃之前挂起很长时间:-(。 如果我注释掉 vertexBuffer->release();行它什么都不显示，但不会崩溃。

我在这里做错了什么？

另外：我怎样才能同样只将颜色发送到 GPU 一次？ 没有 QGLBuffer::ColorBuffer 类型！？

编辑： 我在我的项目中包含了 GLee.[h/c] 并将 QGLBuffer 调用替换为：

unsigned int vbufferid;
glGenBuffers(1, &vbufferid);  
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbufferid); 
int size = 3*numVertices*sizeof(float);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, size, vertices, GL_STATIC_DRAW);

但代码仍然没有绘制任何东西！？

glGenBuffers 调用为 vbufferid 分配了值 1，所以我不认为问题出在我的显卡上。

编辑 2： 我发现如果我注释掉 glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);用VBO（但没有颜色）显示三角形！

那么在使用 VBO 作为顶点时如何将颜色传输到 GPU？

没有 GL_COLOR_BUFFER 类型！？

Answer 1

我的理解是否正确，glVertexPointer() 告诉 GPU 它可以在 CPU 中的哪个位置获取顶点数据，然后 GPU 从 CPU 中的这个位置为每个 paintGL() 复制它？

使用 VBO 会通过将顶点数据写入 GPU 一次来改善这一点吗？

这是大体思路，尽管实际执行（您不必关心）有点棘手。

您常犯的一个误解：OpenGL 没有“初始化”。当然，您可以在初始阶段将某些资源上传到 OpenGL，但作为状态机，OpenGL 需要在您需要它之前立即进入所需的状态。

然后是你真正的问题：你的顶点位置在一个缓冲区对象中。然而，你的颜色不是。但是你给 OpenGL 一个指针，它误解为到顶点缓冲区的偏移量。

所以我建议您在glDrawElements 调用之前移动以下行：

#define BUFFER_OFFSET(bytes) ((GLubyte*) NULL + (bytes)) 
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbufferid);
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, BUFFER_OFFSET(0));

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0); // or put the colors into a VBO as well
glColorPointer(3, GL_FLOAT, 0,  colors);

glDrawElements(…

请注意，缓冲区在调用 glVertexPointer 之前已显式绑定，而在颜色指针之前未绑定。

但是，在 VBO 中具有某些属性，而某些属性并没有达到目的。因此，我建议您将所有顶点属性移动到 VBO 中，最好是单个 VBO，一个接一个的数组（步幅 0，它们之间有偏移）或交错的（步幅 = 整个属性向量的大小，偏移量是到第一个属性向量）。

更新代码示例：

上传到 VBO

unsigned int vbufferid;
glGenBuffers(1, &vbufferid);  
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbufferid); 

int vertexbufsize = (3)*numVertices*sizeof(float);
int colorbufsize = (3)*numVertices*sizeof(float);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertexbufsize + colorbufsize, NULL, GL_STATIC_DRAW); // data=NULL : initialize, but don't copy

glBufferSubData(GL_ARRAY_BUFFER, 0, vertexbufsize, vertices);
glBufferSubData(GL_ARRAY_BUFFER, vertexbufsize, colorbufsize, vertices);

使用组合 VBO 绘图

#define BUFFER_OFFSET(bytes) ((GLubyte*) NULL + (bytes)) 
glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);
glEnableClientState(GL_COLOR_ARRAY);

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbufferid);
glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, BUFFER_OFFSET(0));
glColorPointer(3, GL_FLOAT, 0,  BUFFER_OFFSET(vertexbufsize));

glDrawElements(…