OpenGL游戏引擎开发[2]-使用VAO和VBO绘制图形

基本概念

本节介绍如何使用VAO和VBO进行图形绘制。

关于VAO和VBO的概念，大家可以查阅 LearnOpenGL 等相关教程，我如果介绍的话，篇幅就太长了。而这些常见的OpenGL概念网上资料很多，这里我只简单介绍下我对相关概念的理解，如果各位不了解话，请查阅相关的OpenGL书籍。

CPU 与 GPU

大家都知道，我们平时写的程序是运行在CPU上的，CPU适合做逻辑运算。图形程序需要大量的数学计算，而这些计算对每个顶点来说都是相同的，比如说：一个精细的游戏人物模型由100万个顶点组成，控制该人物从场景中一个地方走到另一个地方就需要做平移变换，方法就是对组成模型的每个顶点都乘以一个平移变换矩阵，一个模型倒没什么，大家想想你们平时玩的一个游戏，场景中由多少个物体，再加上每个物体表面光照的计算，如果使用CPU来计算的话是很难达到实时渲染的。不信，大家自己写一个for循环1到100万，在for循环内部做一些耗时操作感受下。

所以，OpenGL使用GPU来进行这些顶点信息的计算，GPU就很适合做这些计算。因为这些计算有个特点，就是每个顶点的计算都是相同的，而且互不相干，因此可以并行处理。后面我们介绍的Shader就是GPU上并行运行的处理这些顶点计算、光照计算的程序。

内存 与 显存（显卡的内存）

图形程序也是程序，它只有渲染的那部分是借助GPU完成的， 而关于逻辑运算，比如：加载游戏数据，处理游戏中玩家的输入，游戏逻辑等这些操作还是在GPU上运行的。游戏数据包括游戏需要显示的数据，比如：游戏人物的网格数据，怪物的网格数据等；还有就是玩家数据，比如得分、等级等。前者需要从本地磁盘读取，加载到内存中，需要显示的时候，才调用相关的OpenGL命令将数据从内存中发送到GPU的显存。大家都知道，既然这些数据需要在显卡上做计算，那么当然GPU从显存中拿数据比从内存中拿数据要快得多。OpenGL就提供了管理显存中需要渲染数据的对象VAO和VBO。

VAO 和 VBO

VBO：顶点缓存对象，其中存储着顶点的相关信息（包括：顶点坐标、顶点颜色、顶点法线、纹理坐标等，这些也就是常说的顶点属性）。

VAO：顶点数组对象，内部维护多个顶点属性列表，而顶点属性存储在VBO中，即VAO中存储着VBO中有关顶点属性配置的信息。

代码实现

1. 创建RawModel类，存储模型的顶点数据

2. 创建Loader类，加载顶点数据

3. 创建MasterRenderer类，渲染顶点数据

4. 最后我们在App类中测试下，就来绘制一个经典的三角形吧。当然你想绘制其他的，也是照葫芦画瓢的事。

5. 结果

三角形是黑色的，因为我们没给他设置颜色。下一节，我们介绍着色器，给三角形着色。

PS：说了你可能不信，背景色我随手写的。

源码：https://ww.lanzous.com/icaxqja

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