LearnOpenGL学习笔记（三）——VBO,VAO,EBO理解

在opengl中所有的数据都要放在显存中，我们通过一定的手段去管理它，既要提供地方存放它，还要提供方法去正确地提取它们，去使用它们，opengl通过VAO,VBO,EBO这些手段来解决这些问题。 (一)VBO（Vertex Buffer Objects，顶点缓冲对象）介绍： 首先我们要明白VBO是一种管理手段，它的中文名中“缓冲”，就决定了它是管理存储的一种手段（methon），总的来 说，为什么要设置这个VBO，是应该从着色器程序说起。 着色器的第一个顶点着色器接受到我们数据流传入的顶点数据后，它会把这些数据放到GPU的显存上面（等同内存） 接下来向OpenGL中配置如何去解释这些内存，未来如何发给显卡处理。接下来着色器才会按照我们编的代码做我们想做 事情。 我们设立VBO的原因就是要管理这些内存，这样做有很多好处比如：1.我们可以往一个VBO管理的内存中放很多顶点 的数据，这样我们就可以一下子把这些数据都从cpu的数据流上送到GPU（显卡）的显存上，这样节省时间，因为从CPU往 GPU的过程中，要经过很多“关卡”，送一“筐”和送一“卡车”是没有区别的。 （二）声明一个VBO如下：

unsigned int VBO;//声明一个句柄
glGenBuffers(1, &VBO);//1是一个缓冲ID，用Gen生成一个缓冲区。
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);  //用这个函数将这个缓冲区变成一个GL_ARRAY_BUFFER，这是顶点缓冲类型的意思。
//注意这是一个绑定函数，现在所有输入GL_ARRAY_BUFFER的数据，都会直接被送入现在这个VBO，而不是其他的VBO2,VBO3之类的什么，如果
我们不要用这个VBO，想换一个VBO2，我们必须先解绑这个VBO。
//注意我们不会去直接用VBO，因为我们的数据必须全部输入到目标缓冲GL_ARRAY_BUFFER里，这样表明我们输入的是顶点属性，而不是别的
什么。
//这就相当于我们可以输入的缓冲对象类型，已经被设定好了，我们只能往这些地方输入数据，位于它们后面缓冲区，可以不断更换用来实现
不同目的。

（三）往VBO里面放入数据：

     接下来这个函数是很重要的，它是将数据从cpu的流中提取出来，放入显存中的VBO管理的区域里。
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
//首先是缓冲类型声明，GL_ARRAY_BUFFER表明数据将被传入刚才绑定这个类型的缓冲区里，第二个是数据流的大小，第三个是数据流名字，
第四个是希望显卡如何管理给定的数据，要告诉显卡这些数据未来会不会被改变。要是希望经常改变的话，显卡会把数据放在能够高速写入
的内存部分，这样节省资源。
GL_STATIC_DRAW ：数据不会或几乎不会改变。
GL_DYNAMIC_DRAW：数据会被改变很多。
GL_STREAM_DRAW ：数据每次绘制时都会改变。

//到这一步，我们的数据流已经没有用了，放在内存上的缓冲区的坐标数据，将被传入显卡上的着色器，被用来使用。
接下来就是着色器的任务了。如何去解释数据流，将一条连续的float流数据解读为三维的顶点数据（就是将数字变成具有几何意义的坐标点）
这都是着色器的任务了。

在解释什么是VAO之前，我们先要解释一下着色器的一个任务，正是着色器的这个任务，导致我们必须使用VAO这种方式来设置。

复制顶点数组到缓冲中供OpenGL使用
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
// 1. 设置顶点属性指针 
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
glEnableVertexAttribArray(0);
// 2. 当我们渲染一个物体时要使用着色器程序 
glUseProgram(shaderProgram);
// 3. 绘制物体 
someOpenGLFunctionThatDrawsOurTriangle();
//这就是我们渲染一个物体的步骤，其中最重要的就是1.将数据从cpu数据流传入CPU的VBO缓冲区管理的显存里2.将数据流正确的解释成三维
坐标。
//这里使用了一个属于叫做顶点属性指针，他就是用来解释该如何去解释数据流的，使用不同的属性指针可以得到不同的解释。

（四）设立VAO，顶点数组对象(Vertex Array Object）：

   一个VAO中包含两个关键东西，glVertexAttribPointer函数绑定的VBO和顶点属性配置（也就是数据放在哪里
，和如何读取数据）。此外还有glEnableVertexAttribArray和glDisableVertexAttribArray这两个函数用来启
用顶点属性，和取消顶点属性链接。
   这样就造成了一个你绑定一个VAO就可以知道，去哪里读，用什么方式去解读。

这样你在绑定一个VAO的情况下，便可以绘制这个物体，只要它们的读取方式（顶点属性配置）一样。
注意把顶点数组复制到缓冲中供OpenGL使用，是在VBO里面布置的，
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
//举个例子，你想绘制一个边长3cm的立方体，就绑定这个VAO，OPENGL这个状态机下一刻就会绘制出来这个
//如果你想绘制一个长方体，就解绑之前哪个VAO，绑定VAO1，就下一刻绘制出长方体了。

（五）设立EBO，索引缓冲对象(Element Buffer Object）：

      索引缓冲对象EBO，不是我们必须设置的东西，我们必须设置VAO，来告诉OpenGL如何读取，将数据放入哪里。但我们不必一定
要有EBO。我们之所以发明EBO是用来简化我们的程序的渲染步骤的，它是用来告诉我们如何去绘制的。
      这要从我们3d世界说起，电脑里面的所有3d立体图形，无论是球形，还是不规则图形，它们都是由三角形构成的，也就是说
都是由三个点构成一个面，无数个面构成一个立体图形。这样在不规则立体图形里，必然由许多的点是共用的，我们为了能在输入
数据的时候少输入一些点（传输数据很花时间的），就要想办法将这些共用的点利用起来，只输入一次，这就是EBO的发明原因。
在操作时，我们先输入所有点的数据（VBO，和设置顶点属性指针），再设置将哪些点绘制成面（EBO），这就形成了正规的3d立体图形。
float vertices[] = { 
       0.5f, 0.5f, 0.0f, // 右上角 
       0.5f, -0.5f, 0.0f, // 右下角 
      -0.5f, -0.5f, 0.0f, // 左下角 
      -0.5f, 0.5f, 0.0f // 左上角 
}; 
unsigned int indices[] = { 
         // 注意索引从0开始!  
         0, 1, 3, // 第一个三角形 
         1, 2, 3 // 第二个三角形 
};
我们也是用数据流来表明，哪些点构成一个面。
接下来的操作似曾相识，将数据索引复制到缓冲里。
unsigned int EBO; 
glGenBuffers(1, &EBO);
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO); 
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, sizeof(indices), indices, GL_STATIC_DRAW);

在渲染的时候，因为调用了EBO，所以不能用绘制VAO的函数glDrawArrays，要使用兼容glDrawElements，用法是类似的。
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO); 
glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, 0);
//6的意思是一共绘制六个顶点。0是一个偏移量，这里填0就好了

在绘制的时候，EBO和VBO都可以看作缓存，它们都被VAO管理着，所以实际渲染中，我们只需要绑定VAO，就可以了。

，并且将一条连续的float流数据解读为三维的顶点数据 （就是将数字变成具有几何意义的坐标点）。