小白学opengl 第五课 之 索引缓冲对象



  • 索引缓冲对象(Element Buffer Objects,EBO)

    为什么使用EBO

    正常画一个立方体,需要8个顶点,合计6个面

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    但实际我们是用了4*6=24个点来画的,因为4个点组成一个面,我们能看出来,有很多重复点,为了能节省内存空间,我们想只用8个点描画立方体,这需要用到EBO

    VertexData vc[] = {
            //正面
            {QVector3D(-0.5f, 0.0f, 0.5f), QVector3D(1.0f, 0.0f, 0.0f)},     //1
            {QVector3D(0.5f, 0.0f, 0.5f), QVector3D(0.0f, 1.0f, 0.0f)},      //2
            {QVector3D(0.5f, 1.0f, 0.5f), QVector3D(0.0f, 0.0f, 1.0f)},      //3
            {QVector3D(-0.5f, 1.0f, 0.5f), QVector3D(1.0f, 1.0f, 1.0f)},     //4
    
            //右面
            {QVector3D(0.5f, 0.0f, 0.5f),  QVector3D(0.0f, 1.0f, 0.0f)},     //2
            {QVector3D(0.5f, 0.0f, -0.5f), QVector3D(1.0f, 1.0f, 0.0f)},     //5
            {QVector3D(0.5f, 1.0f, -0.5f), QVector3D(0.0f, 1.0f, 1.0f)},     //6
            {QVector3D(0.5f, 1.0f, 0.5f),  QVector3D(0.0f, 0.0f, 1.0f)},     //3
    
            //左面
            {QVector3D(-0.5f, 0.0f, 0.5f), QVector3D(1.0f, 0.0f, 0.0f)},     //1
            {QVector3D(-0.5f, 0.0f, -0.5f),QVector3D(1.0f, 0.0f, 1.0f)},     //8
            {QVector3D(-0.5f, 1.0f, -0.5f),QVector3D(1.0f, 0.6f, 0.0f)},     //7
            {QVector3D(-0.5f, 1.0f, 0.5f), QVector3D(1.0f, 1.0f, 1.0f)},     //4
    
            //背面
            {QVector3D(0.5f, 0.0f, -0.5f),   QVector3D(1.0f, 1.0f, 0.0f)},   //5
            {QVector3D(0.5f, 1.0f, -0.5f),   QVector3D(0.0f, 1.0f, 1.0f)},   //6
            {QVector3D(-0.5f, 1.0f, -0.5f),  QVector3D(1.0f, 0.6f, 0.0f)},   //7
            {QVector3D(-0.5f, 0.0f, -0.5f),  QVector3D(1.0f, 0.0f, 1.0f)},   //8
    
            //顶面
            {QVector3D(0.5f, 1.0f, 0.5f),    QVector3D(0.0f, 0.0f, 1.0f)},   //3
            {QVector3D(0.5f, 1.0f, -0.5f),   QVector3D(0.0f, 1.0f, 1.0f)},   //6
            {QVector3D(-0.5f, 1.0f, -0.5f),  QVector3D(1.0f, 0.6f, 0.0f)},   //7
            {QVector3D(-0.5f, 1.0f, 0.5f),   QVector3D(1.0f, 1.0f, 1.0f)},   //4
    
            //底面
            {QVector3D(0.5f, 0.0f, 0.5f),    QVector3D(0.0f, 1.0f, 0.0f)},   //2
            {QVector3D(0.5f, 0.0f, -0.5f),   QVector3D(1.0f, 1.0f, 0.0f)},   //5
            {QVector3D(-0.5f, 0.0f, -0.5f),  QVector3D(1.0f, 0.0f, 1.0f)},   //8
            {QVector3D(-0.5f, 0.0f, 0.5f),   QVector3D(1.0f, 0.0f, 0.0f)},   //1
        };
    

    EBO原理

    //顶点有8个
    VertexData vcs[] = {
            //正面
            {QVector3D(-0.5f, 0.0f, 0.5f), QVector3D(1.0f, 0.0f, 0.0f)},     //1
            {QVector3D(0.5f, 0.0f, 0.5f), QVector3D(0.0f, 1.0f, 0.0f)},      //2
            {QVector3D(0.5f, 1.0f, 0.5f), QVector3D(0.0f, 0.0f, 1.0f)},      //3
            {QVector3D(-0.5f, 1.0f, 0.5f), QVector3D(1.0f, 1.0f, 1.0f)},     //4
    
            {QVector3D(0.5f, 0.0f, -0.5f), QVector3D(1.0f, 1.0f, 0.0f)},     //5
            {QVector3D(0.5f, 1.0f, -0.5f), QVector3D(0.0f, 1.0f, 1.0f)},     //6
            {QVector3D(-0.5f, 1.0f, -0.5f),QVector3D(1.0f, 0.6f, 0.0f)},     //7
            {QVector3D(-0.5f, 0.0f, -0.5f),QVector3D(1.0f, 0.0f, 1.0f)},     //8
        };
    
    //索引 对应8个面,每个面说明使用哪4个顶点
        GLuint indices[] = { // 起始于0!
            0, 1, 2, 3, // face 1
            1, 4, 5, 2,  // face 2
            0, 7, 6, 3,  // face 3
            4, 5, 6, 7,  // face 4
            2, 5, 6, 3,  // face 5
            1, 4, 7, 0,  // face 6
        };
    

    代码顺序

    创建

    //1 使用glGenBuffers函数生成一个缓冲ID    
        glGenVertexArrays(1, &VAO);
        glGenBuffers(1, &VBO);
        glGenBuffers(1, &EBO);
    

    绑定VAO

    //2 绑定vao
        glBindVertexArray(VAO);
    

    绑定VBO,EBO

    //3 使用glBindBuffer函数把新创建的缓冲绑定到GL_ARRAY_BUFFER缓冲类型上
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO); //(绑定和解绑的顺序很重要,勿更改)
        glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);
    

    复制数据

     //4 把用户定的义数据复制到当前绑定缓冲的函数
        glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vcs), vcs, GL_STATIC_DRAW);
        glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices, GL_STATIC_DRAW);
    

    链接属性

    //5 链接顶点属性
        //indx: 属性名
        //size: 顶点大小
        //type: 数据类型
        //normalized:数据被标准化
        //stride: 步长
        //ptr: 数据在缓冲中起始位置的偏移量
        glVertexAttribPointer(m_posAttr, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(VertexData), (GLvoid*)0);
        glVertexAttribPointer(m_colAttr, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(VertexData), (GLvoid*)sizeof(QVector3D));
    

    解绑 VBO

    //6 解绑缓存着色器(绑定和解绑的顺序很重要,勿更改)
        glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
    

    解绑VAO

    //7 解绑VAO
        glBindVertexArray(0);
    

    PS: 这里我颠倒了顺序,并没有出现问题,可能qt给优化过,不解绑也没事,另外EBO不用解绑,就算要解绑,也要在VAO解绑后

    绘制过程

    绑定vao

    //1 绑定vao
        glBindVertexArray(VAO);
    

    开启属性

    //2 开启顶点属性
        glEnableVertexAttribArray(0);
        //颜色值
        glEnableVertexAttribArray(1);
    

    绘制四边形

    //3 绘制四边形
        //24个索引值
        glDrawElements(GL_QUADS, 24, GL_UNSIGNED_INT, (GLvoid*)0);
    

    停用属性

    //4 停用对应的顶点属性数组
        glDisableVertexAttribArray(1);
        glDisableVertexAttribArray(0);
    

    解绑VAO

    //5 解绑VAO
        glBindVertexArray(0);
    

    源代码

    https://gitee.com/chen227/opengl_OpenGLFunctions5

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走马观花

最近的回复

  • Z

    我按照楼主说的,除了windeployqt以外,还需要Qt\labs\folderlistmodel,QtQuick\Layouts,QtQuick\VirtualKeyboard,QtQuick.2,platforminputcontexts这么几个目录,另外Qt5Qml.dll, Qt5Quick.dll也要加进来,还是不行,楼主可以发个完整的文件夹给我吗,release模式的,debug模式没问题

    read more
  • 1.jpg

    简介

    USD全称是“Universal Scene Description”,它主要着力的是电影、游戏复杂制作的流程的规范化。这回我们主要来研究USD在Maya中有关渲染部分究竟是如何实现的。

    USD通过附属的子项目Hydra来实现在其工具“UsdView”以及Maya中渲染方面的实现。Hydra是一款经过多年锤炼的渲染引擎(据说自从2012年就开始研发),Hydra与Maya中有关渲染的结合得益于Maya支持第三方渲染框架通过它提出的“Viewport (1.0、2.0)”方式支持。

    初探

    我们打开USD项目,会发现它有很多子项目。其中包含了imaging和usd子项目。这里我们主要关注的是imaging项目。由单词意思可知,其主要关注的是产出图片的,也就是有关渲染的。
    ca7ce8ff-7e7d-4ec3-9246-fbee48109c7b-image.png

    有关Hydra是三个子项目。包含了hdSt、hdStream以及hdx。我们主要关注的是hdSt。因为这个项目是和OpenGL渲染密切相关的。由于OpenGL是做渲染的大家通用知识,因而它是我们关注的主要子项目。

    调试

    调试.jpg
    我们调试这部分代码,截了此图。我们在图中至少发现几个问题:

    Maya底层是用OpenSceneGraph(OSG)管理场景的。我们可以看到Maya 2018的文件夹里有很多OSG开头的动态链接库,这么说具体视口渲染的部分都是建立在OSG上的。Maya的Viewport 2.0也是建立在OSG上的。在可见的将来它们不会替换掉OSG。

    USD的Hydra和Maya结合的类叫做UsdMayaGLBatchRenderer。由名字可知,它仅工作在OpenGL下,换句话说,如果Maya使用的是DirectX11进行渲染的,那么它将会失效。
    d7063ec4-242e-40bd-bf05-5103c38fedf1-image.png

    libhd项目只是一个前端库,后端通过libhdx以及libhdSt来实现。尤其是libhdSt,它主要是和OpenGL打交道的。它十分复杂。主要基于的是OpenGL 3.3+,也就是包含了各种着色器以及高级栅格化技术,并且整合了网格细分库:OpenSubdiv。

    后续

    由于我们的研究方向是思考一个方式来让让Hydra支持过程化纹理,因此我们还需要继续对此进行研究。

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  • 最近我开始在Maya工作啦。Maya是一款优秀的三维软件,可以处理布景、建模、纹理、装备、渲染等操作。而且它可以支持C++和Python的开发。文档也是非常多的(参考这里)。

    我们最近的工作呢,是想要利用Maya的资源,尤其是图片资源,来制作新的界面。由于Maya是基于Qt开发的,因此要获取图片资源,除了Maya文件夹里D:\Develop\Autodesk\Maya2018\icons文件之外,还需要从资源文件中获取到。而资源文件一般是编译成C++代码放在程序的某个位置了,所以我们一般是看不到的。我们就开始想,既然Maya能够成功地读取并且显示,我们通过Maya的插件开发,不也能够获取并且显示到需要的图标吗?由于Qt的经验,我开始研究通过写Maya插件来获取到Maya资源文件的方法。

    新打开Maya软件,点击右下角的脚本图标,我们开始输入脚本:
    ad141613-63a5-4a93-9b79-3d6ca44da782-image.png

    2、我们通过Qt for Python来从Maya中获取到图标信息。由于Maya是构建在Qt 5.6.1上的,当时还不叫Qt for Python,而是PySide2。当然用法也是差不多的。更重要的是Qt 5.6.1已经支持QML了,可以支持QML的基本绘图方法。所以我们打算结合Qt for Python和QML来实现相关的功能。其实这样一组合就和Maya没有什么关系了。剩下的都是Qt的技术。
    我们的脚本是这样的:

    from PySide2.QtQuick import QQuickView from PySide2.QtCore import QDir, QFileInfo, QUrl def getMayaResourceFileList( nameFilter ): dir = QDir( ":/" ) return dir.entryList( nameFilter ) view = QQuickView( ) view.setResizeMode( QQuickView.SizeViewToRootObject ) mainUrl = QUrl.fromLocalFile( "C:/Users/huawei/Documents/ImageGridView.qml" ) view.setSource( mainUrl ) view.show( ) rootItem = view.rootObject( ) if rootItem != None: rootItem.setProperty( "prefix", "qrc:/" ) rootItem.setProperty( "model", getMayaResourceFileList( '*.png' ) )

    其中C:/Users/huawei/Documents/ImageGridView.qml是我本地的路径,可以改为任意的路径甚至是http路径呢。

    我们还得完成ImageGridView.qml文件内容,其实也非常简单,大概是这样的: import QtQuick 2.6 GridView { id: root width: 320 height: 480 cellWidth: 80 cellHeight: 80 delegate: Image { width: 80 height: 80 source: root.prefix + modelData Text { anchors { left: parent.left right: parent.right bottom: parent.bottom } text: modelData wrapMode: Text.Wrap } } model: 40 property string prefix }

    22ae8472-0bb3-4342-ae72-e1cb54bd87a7-image.png

    4、这些文件准备就位了!我们打开一下Maya软件,看看结果~
    f430332d-c824-47d3-8d1c-b17b3c53bc97-image.png
    它是一个可滑动的界面,每行显示4列,然后下面是文字的内容,展示了图标的名称。我们可以借此工具拿到我们感兴趣的图标的路径,然后应用到我们制作的界面上。其实,如果你觉得图片好,也可以通过QImage以及QPixmap给转存出去自己用。

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