【OpenGL】VAO与VBO

1、我们先了解什么是OpenGL对象（OpenGL Object）

根据OpenGL Wiki的定义：

An OpenGL Object is an OpenGL construct that contains some state. When they are bound to the context, the state that they contain is mapped into the context's state. Thus, changes to context state will be stored in this object, and functions that act on this context state will use the state stored in the object.

我们知道OpenGL对象就是一个包含某些状态的OpenGL结构。而当它们被绑定到上下文环境时，它们的所包含的状态会被映射到上下文的状态。也就是说，对上下文的状态更改会存储到该对象中，并且在这个上下文状态下的函数将使用存储在对象中的状态。

OpenGL被定义为状态机（state machine），大部分API的调用会引起OpenGL的状态发生变化，而OpenGL会使用当前的状态进行渲染。前面所说的上下文，也即是OpenGL的上下文状态。

事实上，OpenGL Object就是封装了一组特定的状态以及相关可以改变其状态的函数。

2、VAO是什么，以及它的作用?

VAO全称Vertext Array Object，意为顶点数组对象，也是一个OpenGL Obejct。它是一个存储了提供顶点数据所需要的所有状态的OpenGL Object。

VAO存储了顶点数据的格式，以及可以提供顶点数据数组的缓存对象VBO。（It stores the format of the vertex data as well as the Buffer Objects providing the vertex data arrays.）

注意VAO并不存储顶点数据，只是记录了顶点相关的状态（譬如顶点位置的格式以及顶点位置的数据、纹理坐标的格式以及纹理坐标的数据）。

作为一个OpenGL Object，VAO也同样有着对应的创建（glGenVertexArrays）、销毁（glDeleteVertexArrays）、以及绑定（glBindVertexArray）函数。

另外一个新创建的VAO默认对于所有属性数组的访问都是disable的，如果要启用需要调用glEnableVertexArribArray，相反则是glDisableVertexAttribArray

（A newly-created VAO has array access disabled for all attributes. Array access is enabled by binding the VAO in question and calling）

顶点属性的值在0到GL_MAX_VERTEX_ATTRIBS-1的范围内。

VAO可以想象为连接顶点属性数组以及VBO中的顶点数据的桥梁。

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3、我们先了解什么是Buffer对象（Buffer Object）

根据OpenGL Wiki的定义：

Buffer Objects are OpenGL Objects that store an array of unformatted memory allocated by the OpenGL context (aka: the GPU). These can be used to store vertex data, pixel data retrieved from images or the framebuffer, and a variety of other things.

由此我们可得知，Buffer Object也是一种OpenGL Object，但它是指由OpenGl分配的内存区域，用来存储顶点数据、从图像或者帧缓存（framebuffer）取得的像素数据以及其他数据。

4、VBO是什么，以及它的作用?

VBO全称是Vertext Buffer Object，是用来存储顶点数组数据的缓存对象。

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注意：The GL_ARRAY_BUFFER binding is NOT part of the VAO's state! 也就是说绑定到GL_ARRAY_BUFFER的类型不会影响到VAO的状态，

之后需要调用glVertexAttribPointer才会真正影响到VAO的状态。

譬如下面代码：

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, buf1);// buf1被绑定到GL_ARRAY_BUFFER类型的缓存
glVertexAttribPointer(0, 4, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);// 顶点属性索引0从buf1获得它的顶点数组​
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);// OpenGL不再绑定之前的GL_ARRAY_BUFFER类型缓存

那么这样之后，顶点属性索引0与buf1之间如何联系呢?

我们可以这么想，glBindBuffer设置了一个全局的变量，之后glVertexAttribPointer读取了该全局变量并且将它存入VAO中。

所以改变了绑定的缓存对象之后，并不会影响到VAO里的变量。事实上，OpenGL就是这么工作的。

把顶点属性索引index和缓存buffer联系起来的正是glVertexAttribPointer。这也是为什么GL_ARRAY_BUFFER不是VAO的状态的原因（This is also why GL_ARRAY_BUFFER is not VAO state）

但是注意如果当前是0绑定到GL_ARRAY_BUFFER时，调用glVertexAttribPointer会产生error。

 

2015.7.26

    广州