OpenGL 3.3 Core-Profile：如何管理缓冲区数组以绘制多个图元？

Question

我正在关注this 教程来编写一个 OpenGL 应用程序。我有一个 3D 对象数据集，其中每个对象由以下内容描述：

• 位置（3D 矢量）
• 边界框（上下 3D 向量）
• 点云（在我的例子中是一个pcd 文件）

到目前为止，我设法绘制了从 pcd 文件加载的点云（here 你可以找到代码）。在渲染循环中我写道：

  //3) bind VAO
  glBindVertexArray(_VAO);

  //4) draw
  glDrawArrays(GL_POINTS,0,_num_vertices);

我在GL_BUFFER_ARRAY 中存储了云的顶点。

现在，我的问题如下：

对于这个对象，我还想绘制一个边界框（作为线框矩形）和一组以它的位置为中心的 3d 轴（作为一组三个圆柱体）。最好的方法是什么？

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@MichaelIV

感谢您的回复。我正在听从你的建议，但我的行为很奇怪。

为了填充缓冲区，我编写了以下代码：

  Eigen::Vector3f min(1.7921,-0.2782,0.0);
  Eigen::Vector3f max(2.1521,0.1994,0.9915);

  insertVertex(_box_vertices,min.x(),min.y(),min.z(),0.0,0.0,1.0);
  insertVertex(_box_vertices,max.x(),min.y(),min.z(),0.0,0.0,1.0);
  insertVertex(_box_vertices,max.x(),max.y(),min.z(),0.0,0.0,1.0);
  insertVertex(_box_vertices,min.x(),max.y(),min.z(),0.0,0.0,1.0);

  _num_box_vertices = _box_vertices.size()/6.0f;
  std::cerr << "Box vertices:" << std::endl;
  for(size_t i=0; i<_num_box_vertices; ++i){
    std::cerr << _box_vertices[6*i] << " " << _box_vertices[6*i+1] << " " << _box_vertices[6*i+2] << " ";
    std::cerr << _box_vertices[6*i+3] << " " << _box_vertices[6*i+4] << " " << _box_vertices[6*i+5] << std::endl;
  }

其中_box_vertices 是std::vector<float> 数组，insertVertex 只是一个实用函数。如果我打印数组，这就是我得到的：

dede@srrg-02:~/source/develop/opengl_viewer/bin$ ./opengl_viewer
Box vertices:
1.7921 -0.2782 0 0 0 1
2.1521 -0.2782 0 0 0 1
2.1521 0.1994 0 0 0 1
1.7921 0.1994 0 0 0 1

所以，它应该是正确的。然后我使用这段代码（OpenGL 3.3）来分配 gl 对象：

  //[OPENGL] create box buffers
  glGenBuffers(1, &_bVBO);
  glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, _bVBO);
  glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, _box_vertices.size()*sizeof(float), &_box_vertices[0], GL_STATIC_DRAW);

  glGenVertexArrays(1, &_bVAO);
  glBindVertexArray(_bVAO);

  //[OPENGL] link box vertex attributes
  glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
  glEnableVertexAttribArray(0);
  glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(float), (void*)(3* sizeof(float)));
  glEnableVertexAttribArray(1);

然后渲染它们：

  //3) bind box VAO
  glBindVertexArray(_bVAO);

  //4) draw box
  glDrawArrays(GL_LINE_LOOP,0,_num_box_vertices);

但结果不是我所期望的：

看起来每一行都是从 (0,0,0) 开始，而不是从我想要的点开始。

你能解释一下如何解决这个问题吗？

谢谢。

Answer 1

这是我绘制边界的方式（GL 4.5 API）：

初始化一次：

         Gluint mVao = 0;
          //CReate VAO:
         glCreateVertexArrays(1, &mVao);

         glEnableVertexArrayAttrib(mVao, 0);
         glVertexArrayAttribFormat(mVao, 0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0);
         //Create VBO
         glCreateBuffers(1,&mVbo);
         glNamedBufferData(mVbo, dataSize, NULL, GL_DYNAMIC_DRAW);
         //Bind VBO to VAO
         glVertexArrayAttribBinding(mVao, 0, 0);
         glVertexArrayVertexBuffer(mVao, 0, mVbo, 0, sizeof(float) * 3);

在每一帧上：

准备 AABB 顶点（使用 GLM 数学库），aabb 可能作为一些 DrawDebug() 函数参数提供：

        const GLfloat data[48] = {
        // Loop 1: XY Z (min)
        aabb.mMin.x, aabb.mMin.y, aabb.mMin.z,
        aabb.mMax.x, aabb.mMin.y, aabb.mMin.z,
        aabb.mMax.x, aabb.mMax.y, aabb.mMin.z,
        aabb.mMin.x, aabb.mMax.y, aabb.mMin.z,

        // Loop 2: XY Z (max)
        aabb.mMin.x, aabb.mMin.y, aabb.mMax.z,
        aabb.mMax.x, aabb.mMin.y, aabb.mMax.z,
        aabb.mMax.x, aabb.mMax.y, aabb.mMax.z,
        aabb.mMin.x, aabb.mMax.y, aabb.mMax.z,

        // Lists:
        // 1
        aabb.mMin.x, aabb.mMin.y, aabb.mMin.z,
        aabb.mMin.x, aabb.mMin.y, aabb.mMax.z,
        // 2
        aabb.mMax.x, aabb.mMin.y, aabb.mMin.z,
        aabb.mMax.x, aabb.mMin.y, aabb.mMax.z,
        // 3
        aabb.mMax.x, aabb.mMax.y, aabb.mMin.z,
        aabb.mMax.x, aabb.mMax.y, aabb.mMax.z,
        // 4
        aabb.mMin.x, aabb.mMax.y, aabb.mMin.z,
        aabb.mMin.x, aabb.mMax.y, aabb.mMax.z,
    };

    glNamedBufferSubData(mVbo,0, mDataSize, data);

   //combine line loop and line drawing to minimize number of draw calls:
    glDrawArrays(GL_LINE_LOOP, 0, 4);
    glDrawArrays(GL_LINE_LOOP, 4, 4);
    glDrawArrays(GL_LINES, 8, 8));

重要注意：这里我省略了着色器程序绑定，因为那里没有什么特别之处。但是您必须提供着色器程序，其中顶点着色器使用MVP（模型-视图-投影）执行aabb坐标的转换) 矩阵，或者如果您在客户端使用模型矩阵转换 aabb 顶点，则仅使用视图 - 投影矩阵。