如何使用OpenMesh绘制OpenGL

Question

我正在进行一个项目，在这个项目中，我使用OpenMesh读取stl和obj文件，并使用openGL在屏幕上绘制它们。我一直在做以下事情，

#include <OpenMesh/Core/Mesh/TriMesh_ArrayKernelT.hh>
#include <OpenMesh/Core/IO/MeshIO.hh>

OpenMesh::TriMesh_ArrayKernelT<> mesh;

std::vector<point> vertices;
std::vector<point> normals;

void readMesh(std::string file)
{
    OpenMesh::IO::read_mesh(mesh, file);

    mesh.requestFaceNormals();
    mesh.request_vertex_normals();
    mesh.updateNormals();

    vertices.clear();
    normals.clear();

    for (auto face : mesh.faces())
    {
        for (auto vertex : mesh.fv_range(face))
        {
            auto point = mesh.point(vertex);
            auto normal = mesh.normal(face);

            vertices.push_back(point);
            normals.push_back(normal);
        }
    }

    mesh.releaseFaceNormals();
    mesh.releaseVertexNormals();
}

在绘图时，我只需将vertices和normals向量传递给顶点着色器，如下所示

void paint()
{
    glSetAttributeArray(0, vertices.data());
    glSetAttributeArray(1, normals.data());
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, vertices.length());
}

顶点着色器看起来如下：

attribute vec3 position;
attribute vec3 normal;

uniform mat4 modelViewMatrix;

void main(void)
{
    vec4 color = vec4(0.25, 0.25, 0.25, 0.0);

    vec4 P = vec4(position, 0);
    vec4 N = vec4(normal, 0);

    vec3 L = vec3(20, 20, 20) - position;
    vec3 V = -position;
    N = normalize(N);
    L = normalize(L);
    V = normalize(V);
    vec3 R = reflect(-L, vec3(N));
    vec3 diffuse = max(dot(vec3(N), L), 0.0) * color.rgb;
    vec3 specular = pow(max(dot(R, V), 0.0), 0.2) * vec3(0.1, 0.1, 0.1);
    color = vec4(color.a * (ambient + diffuse + specular), color.a);
    color = clamp(color, 0.0, 1.0);

    gl_Color = color;
    gl_Position = modelViewMatrix * P;
}

碎片着色器是：

void main(void)
{
    gl_FragColor = gl_Color;
}

这产生了相当好的结果，但是将另一个顶点和法线的副本存储在另一个位置(normals和vertices)来绘制网格的想法看起来非常违背直觉。

我想知道是否可以使用openGL缓冲区和openMesh来优化这一点。有一段时间，我一直在寻找关于这个话题的任何东西，但什么也没有发现。

Answer 1

见顶点规范。您可以为垂直坐标和正常变送器创建2个顶点缓冲对象：

GLuint vbos[2];
glGenBuffers(2, vbos);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbos[0]);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertices.size() * sizeof(vertices[0]), vertices.data(), GL_STATIC_DRAW);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbos[1]);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, normals.size() * sizeof(normals[0]), normals.data(), GL_STATIC_DRAW);

如果使用OpenGL 3.0或更高版本，则可以指定顶点阵列对象并声明顶点规范：

GLuint vao;
glGenVertexArrays(1, &vao);
glBindVertexArray(vao);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbos[0]);
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, nullptr);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbos[1]);
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, nullptr);
glEnableVertexAttribArray(0);
glEnableVertexAttribArray(1);

当您想要绘制网格时，就可以绑定VAO：

glBindVertexArray(vao);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, vertices.length());

如果使用OpenGL 2.0，则无法创建VAO，因此必须在绘制网格之前指定泛型顶点属性数据的数组：

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbos[0]);
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, nullptr);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbos[1]);
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, nullptr);
glEnableVertexAttribArray(0);
glEnableVertexAttribArray(1);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, vertices.length());

此外，请注意，属性索引不能保证为0和1。属性索引可以是任意数字。

如果使用GLSL版本3.30，则可以通过布局限定符在着色器代码中设置属性索引。

无论如何，您可以在链接程序之前通过glBindAttribLocation定义属性索引，或者在链接程序之后通过glGetAttribLocation检索属性索引。