Uniform Buffer

 

　　Uniform Buffer 是一個很有用的緩存，可以將大量的需要傳遞至多個着色器的矩陣、向量數據等存儲在uniform buffer中。這是一個公共的緩存，所以當多個着色器需要傳遞相同的數據時，可以使用uniform buffer，減少代碼量，應該也可以較少CUP傳遞至GPU的數據量。

　　大體思路是： 各個着色器中定義uniform塊，在OpenGL中定義uniform緩沖，但是這樣不知道哪個uniform緩沖 對應 哪個uniform塊。為了解決這個問題，OpenGL上下文中設置有綁定點，故我們可以將uniform塊綁定到一個bind point，然后將uniform緩沖綁定相同的bind point，這樣就對應起來了。

 

1、着色器中定義uniform塊，並設置綁定點

#version 430 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;
layout (location = 1) in vec3 aNormal;

out VS_OUT{
    vec3 FragPos;
    vec3 Normal;
}vs_out;

layout (std140, binding=0) uniform Matrix{ mat4 projection; mat4 view; };
uniform mat4 model;


void main()
{
    vs_out.Normal = mat3(transpose(inverse(model))) * aNormal;
    
    vs_out.FragPos = vec3(model * vec4(aPos,1.0f));
    
    gl_Position = projection * view * vec4(vs_out.FragPos, 1.0);
}

　　上面的紅色代碼就是uniform塊。

　　binding=0就是設置uniform塊 Matrix 的綁定點為0，這樣直接在 shader 中設置綁定點必須在GLSL 4.2以上版本中使用。當然也可以直接在OpenGL中設置綁定點：（不受GLSL版本限制）

unsigned int matrix_index = glGetUniformBlockIndex(shader.ID, "Matrix");   
glUniformBlockBinding(shader.ID, matrix_index, 0);

 

2、定義Uniform Buffer，設置綁定點

void Cube::setupUniformBuffer() {
    glGenBuffers(1, &this->ubo);
    glBindBuffer(GL_UNIFORM_BUFFER, this->ubo);
    glBufferData(GL_UNIFORM_BUFFER, 2 * sizeof(glm::mat4), NULL, GL_STATIC_DRAW);
    glBindBuffer(GL_UNIFORM_BUFFER, 0);

    glBindBufferBase(GL_UNIFORM_BUFFER, 0, this->ubo);
}

　　glBufferData()是用來分配內存的。　　

 

3、更新uniform buffer

void Cube::setViewMat(glm::mat4 view) {
    glBindBuffer(GL_UNIFORM_BUFFER, this->ubo);
    glBufferSubData(GL_UNIFORM_BUFFER, sizeof(glm::mat4), sizeof(glm::mat4), glm::value_ptr(view));
    glBindBuffer(GL_UNIFORM_BUFFER, 0);
}

 

效果圖如下：

　　使用四個shader，用四種不同的顏色渲染四個盒子