关于GL_ARB_vertex_buffer_object扩展
2007-06-01 10:22
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张秋枫
关于GL_ARB_vertex_buffer_object扩展 |
GL_ARB_vertex_buffer_object,一般简称为VBO,这是OpenGL里的一个千呼万唤始出来的扩展,它可以根据实际情况决定把顶点数据放到显存、AGP内存或系统内存中。 没有这个扩展的时候,偶们用vertex array时,用glVertexPointer / glNormalPointer 来指定顶点数据,这时顶点数据是放在系统内存中的,每次渲染时,都要把数据从系统内存拷贝到显存,消耗不少时间。 实际上很多拷贝都是不必要的,比如静态对象的顶点数据是不变的,如果能把它们放到显存里面,那么每次渲染时都不需要拷贝操作,可以节约不少时间。 另外现在的显卡大多数是AGP的,系统会在系统内存中开辟一块区域作为AGP内存,显卡可以通过DMA来直接访问AGP内存,把数据传到显卡,速度很快,并且在传数据时不需要CPU干涉,显卡可以和CPU并行运算。我们可以把一些动态对象的顶点数据放在AGP内存中,更新对象顶点数据后能利用AGP的快速传输能力,把数据传到显卡,这样比从系统内存传到显存要快。 GL_ARB_vertex_buffer_object的使用很简单,和纹理的用法有点相近,下面几个函数和纹理的函数很相近: 值得注意的是glBufferDataARB的最后一个参数usage,它有如下取值: glBindBufferARB glDeleteBuffersARB glGenBuffersARB glIsBufferARB glBufferDataARB glBufferSubDataARB glGetBufferSubDataARB GL_STREAM_DRAW_ARB GL_STREAM_READ_ARB GL_STREAM_COPY_ARB GL_STATIC_DRAW_ARB GL_STATIC_READ_ARB GL_STATIC_COPY_ARB GL_DYNAMIC_DRAW_ARB GL_DYNAMIC_READ_ARB GL_DYNAMIC_COPY_ARB 其中: STREAM表示只赋一次值,只用一次或很少的几次,这部种数据很可能放在系统内存中 STATIC表示只赋一次值,重复使用很多次,这种数据很可能放在显存中 DYNAMIC表示多次赋值,重复使用,这种数据很可能放在AGP内存中 DRAW 表示赋给buffer object的数据来自用户程序,buffer object作为绘制函数的数据源 COPY 表示赋给buffer object的数据来自OpenGL,buffer object作为绘制函数的数据源 READ 表示赋给buffer object的数据来自OpenGL,buffer object作为用户程序的数据源 目前只有DRAW有意义。 驱动程序会以usage为参考,根据多种条件决定是把数据放在显存、AGP内存还是系统内存中。比如如果还有足够的空余显存,usage指定为GL_STATIC_DRAW_ARB时,数据会被放在显存中,而如果空间不够,就会被放到AGP或系统内存中。 我们要修改一个buffer object的数据有两种办法, 一种是通过glBufferDataARB/glBufferSubDataARB函数指定数据 另一种是通过glMapBufferARB获得修改数据的指针,通过指针修改数据,修改完成后通过glUnmapBufferARB来提交数据 我们来看一个例子,在这个例子里面,index数据是不变的,而顶点和颜色则是动态的: Vertex arrays using a mapped buffer object for array data and an unmapped buffer object for indices: // Create system memory buffer for indices indexdata = malloc(400); // Fill system memory buffer with 100 indices ... // GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER_ARB // Define arrays (and create buffer object in first pass) BindBufferARB(ARRAY_BUFFER_ARB, 1); // vertex array、color array放在一个VBO中 VertexPointer(4, FLOAT, 0, BUFFER_OFFSET(0)); ColorPointer(4, UNSIGNED_BYTE, 0, BUFFER_OFFSET(256)); BindBufferARB(ELEMENT_ARRAY_BUFFER_ARB, 2); // 绑定index // Enable arrays EnableClientState(VERTEX_ARRAY); EnableClientState(COLOR_ARRAY); // Initialize data store of buffer object BufferDataARB(ARRAY_BUFFER_ARB, 320, NULL, STREAM_DRAW_ARB); // Map the buffer object float *p = MapBufferARB(ARRAY_BUFFER_ARB, WRITE_ONLY); // 用指针p修改顶点和颜色数据 // Compute and store data in mapped buffer object ... // Unmap buffer object and draw arrays if (UnmapBufferARB(ARRAY_BUFFER_ARB)) { DrawElements(TRIANGLE_STRIP, 100, UNSIGNED_INT, BUFFER_OFFSET(0)); } // Disable arrays DisableClientState(VERTEX_ARRAY); DisableClientState(COLOR_ARRAY); // Other rendering commands ... } // Delete buffer objects int buffers[2] = {1, 2}; DeleteBuffersARB(1, buffers); 演示程序(vbo.zip,40.8KB) 程序是针对32M显存的,程序中一个buffer object大概占1M字节,如果是更大的显存,可以把MAX_BUFFER改大。 GL_ARB_vertex_buffer_object扩展规范 只要机器支持VBO,就尽量使用它,因为就算使用VBO在有些情况下(比如显存、AGP内存空间不够时,数据放在系统内存中)速度不会提升,也不会比原来的vertex array慢。而一旦数据放在显存、AGP内存中,性能将会得到很大的提升。偶试了下,在填充率不是瓶颈时,使用VBO比不使用VBO的帧数要快一倍。为index buffer专用 // 其它的vertex/normal/color等应该使用GL_ARRAY_BUFFER_ARB // Create index buffer object BindBufferARB(ELEMENT_ARRAY_BUFFER_ARB, 2); // 为buffer object分配空间,并把数据拷贝到新空间。 // 因为index是不变的,所以应该放到显存里面去,这里指定STATIC_DRAW_ARB,可能是显存 BufferDataARB(ELEMENT_ARRAY_BUFFER_ARB, 400, indexdata, STATIC_DRAW_ARB); // Free system memory buffer // 已经创建了buffer object,并把数据拷贝过去,所以indexdata没必要再存在 free(indexdata); // Frame rendering loop while (...) { |
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