本節介紹如何使用VAO和VBO進行圖形繪製。

先看效果：

本系列文章關注的重點是遊戲引擎的開發，關於OpenGL的基礎知識，這裡就不再詳細講了，否則篇幅篇幅就太長了。這裡的相關概念我只簡單講下我自己的理解，如果各位不瞭解話，請查閱相關的OpenGL書籍。

VBO：頂點快取物件，其中儲存著頂點的相關資訊（包括：頂點座標、頂點顏色、頂點法線、紋理座標等，這些也就是常說的頂點屬性）。每個VBO只能儲存一個頂點屬性，如：儲存頂點位置的VBO，儲存頂點顏色的VBO…

VAO：頂點陣列物件，內部維護多個頂點屬性列表，而頂點屬性儲存在VBO中，即VAO中儲存著VBO中有關頂點屬性配置的資訊。

程式碼部分：

1. 建立RawModel類，儲存實體資料

2. 建立Loader類，載入實體資料

3. 建立ShaderProgram類，編譯、連結著色器

4. 建立Render類，渲染實體

// RawModel.java

// 主要準備要繪製的實體對應的VAO和頂點數目，用來繪製。VAO中儲存著各頂點屬性的配置。讓opengl可以按照VAO的配置解析傳遞的頂點資料。

package models;

public class RawModel {

    private int vaoID;
    private int vertexCount;

    public RawModel(int vaoID,int
 
 vertexCount){
        this.vaoID = vaoID;
        this.vertexCount = vertexCount;
    }

    public int getVaoID() {
        return vaoID;
    }

    public void setVaoID(int vaoID) {
        this.vaoID = vaoID;
    }

    public int getVertexCount() {
        return vertexCount;
    }
}

// Loader.java
 

// 主要用來載入實體資料到VAO，即主要對實體資料進行相關配置， 最有返回一個RawModel物件，儲存著配置好的VAO用於繪製。

package renderEngine;

import java.nio.FloatBuffer;
import java.nio.IntBuffer;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

import org.lwjgl.BufferUtils;
import org.lwjgl.opengl.GL11;
import org.lwjgl.opengl.GL15;
import org.lwjgl.opengl.GL20;
import org.lwjgl.opengl.GL30;

import models.RawModel;

/**
 * 載入VBO
 */
public class Loader {

    private List<Integer> vaos = new ArrayList<Integer>();
    private List<Integer> vbos = new ArrayList<Integer>();

    public RawModel loadToVAO(float[] positions){   
        int vaoID = createVAO();
        //配置vao
        storeDataInAttributesList(0, 3,positions);
        unbindVAO();
        return new RawModel(vaoID, positions.length/3);
    }

    public void cleanUp(){
        for(int vao:vaos){
            GL30.glDeleteVertexArrays(vao);
        }
        for(int vbo:vbos){
            GL15.glDeleteBuffers(vbo);
        }
    }

    private int createVAO(){
        int vaoID = GL30.glGenVertexArrays();
        vaos.add(vaoID);
        GL30.glBindVertexArray(vaoID);
        return vaoID;
    }

    private void storeDataInAttributesList(int attributeNumber,int coordinateSize,float[] data){
        int vboID = GL15.glGenBuffers();
        vbos.add(vboID);
        GL15.glBindBuffer(GL15.GL_ARRAY_BUFFER, vboID);
        FloatBuffer buffer = storeDataInFloatBuffer(data);
        GL15.glBufferData(GL15.GL_ARRAY_BUFFER, buffer, GL15.GL_STATIC_DRAW);
        GL20.glVertexAttribPointer(attributeNumber, coordinateSize, GL11.GL_FLOAT, false,0,0);
        GL15.glBindBuffer(GL15.GL_ARRAY_BUFFER, 0);
    }

    private void unbindVAO(){
        GL30.glBindVertexArray(0);
    }


    //將int[]轉換為IntBuffer
    private IntBuffer storeDataInIntBuffer(int[] data){
        IntBuffer buffer = BufferUtils.createIntBuffer(data.length);
        buffer.put(data);
        buffer.flip();
        return buffer;
    }

    //將float[]轉換為FloatBuffer
    private FloatBuffer storeDataInFloatBuffer(float[]data){
        FloatBuffer buffer = BufferUtils.createFloatBuffer(data.length);
        buffer.put(data);
        buffer.flip();
        return buffer;
    }
}

// Renderer.java
// 根據配置好的VAO進行繪製。
package renderEngine;

import models.RawModel;

import org.lwjgl.opengl.GL11;
import org.lwjgl.opengl.GL20;
import org.lwjgl.opengl.GL30;

public class Renderer {

    public void prepare(){
        GL11.glClear(GL11.GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL11.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
        GL11.glClearColor(0.5f, 0.5f, 0.5f, 1.0f);
    }

    public void render(RawModel model){
        GL30.glBindVertexArray(model.getVaoID());
        GL20.glEnableVertexAttribArray(0);
        GL11.glDrawArrays(GL11.GL_TRIANGLES, 0, model.getVertexCount());
        GL20.glDisableVertexAttribArray(0);
        GL30.glBindVertexArray(0);
    }
}

// MainGameLoop.java
// 測試程式碼

package engineTester;


import models.RawModel;

import org.lwjgl.opengl.Display;
import renderEngine.DisplayManager;
import renderEngine.Loader;
import renderEngine.Renderer;

public class MainGameLoop {

    public static void main(String[] args) {

        DisplayManager.createDisplay();

        Loader loader = new Loader();

        float[] positions = {
                -0.5f,0.5f,0.0f,
                -0.5f,-0.5f,0.0f,
                0.5f,-0.5f,0.0f,

                0.5f,-0.5f,0.0f,
                0.5f,0.5f,0.0f,
                -0.5f,0.5f,0.0f,
        };

        RawModel model =  loader.loadToVAO(positions);

        Renderer render = new Renderer();
        render.render(model);


        while(!Display.isCloseRequested()){

            render.prepare();

            // game logic

            // render
            render.render(model);

            DisplayManager.updateDisplay();
        }

        loader.cleanUp();       
        DisplayManager.closeDisplay();

    }
}

ok. 結束。

原始碼下載

下篇預告：使用索引快取。