通过glUniform将GLM的向量类型传递到OpenGL

Question

通过glUniform将GLM的向量类型传递到OpenGL

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背景

我正在用C++编写一个OpenGL glUniform 函数的包装器，旨在使它们类型安全。我有许多 set_uniform 函数，可以重载以接受 OpenGL PODs（GLint、GLuint、GLfloat）或任何 GLM 向量和矩阵类型。

我认为到目前为止一切都很简单，但是我遇到了布尔类型的问题。GLSL 提供了 bool、bec2、bvec3 和 bvec4，因此我必须提供一个 set_uniform 重载以支持 GLboolean 和 GLM 布尔向量类型。

根据OpenGL手册，没有接受GLboolean或指向GLboolean数组的glUniform函数。我必须传递GLint、GLuint或GLfloat，驱动程序将为我执行转换。

可以使用i、ui或f变体来为bool、bvec2、bvec3、bvec4或这些类型的数组提供统一变量的值。如果输入值为0或0.0f，则统一变量将设置为false，否则将设置为true。

在传递之前将GLboolean转换为GLint很容易，但是GLM向量类型证明更加困难。我深入实现，对该库越来越担心。

问题

向OpenGL传递GLM向量类型的推荐方法是使用glm::value_ptr:

glm::bvec3 v(true, true, false);
glUniform3iv(some_uniform_id, 1, glm::value_ptr(v));

我对这段代码有很多问题。

首先，glm::bvec3被实现为一个由3个bool组成的结构体（不是GLboolean，而是C++的bool）。我认为我不应该直接传递它，因为glUniform3iv期望一个指向一些GLint的void指针。C++规范对bool的大小没有任何保证。这意味着glUniform3iv可能会读取第二个和第三个组件的垃圾值，或者更糟的是，它实际上正在读取数组末尾之后的内容。

为了纠正这个问题，我在传递给OpenGL之前将glm::bvec3转换为glm::ivec3：

glm::bvec3 bv(true, true, false);
glm::ivec3 iv = bv;
glUniform3iv(some_uniform_id, 1, glm::value_ptr(iv));

我对此并不完全满意，因为glm::ivec3的值类型是glm::detail::mediump_int_t，它是一个typedef，代表int而不是GLint，但也许可以归结为“库设计人员知道大小相同”的原因。

第二个更重要的问题是glm::value_ptr仅传递第一个struct成员的地址，并将struct视为没有考虑填充的array。

这里有什么我没注意到的吗？GLM库与OpenGL一起被广泛使用，甚至在Khronos自己的维基上都有列出。然而，它提供给OpenGL的传递结构的函数，即glm::value_ptr，没有努力确保它传递的类型实际上与OpenGL期望的类型大小相同，完全忽略可能存在的任何填充。GLM库是否在类型大小和结构填充方面做了一些隐藏的技巧，以使发送到OpenGL的数据有效，还是该库存在一些严重的基本问题？

- Fibbs

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Nicol Bolas · Accepted Answer

“GLM库是否在类型大小和结构填充方面做了一些隐藏的技巧，以使发送到OpenGL的数据有效，还是这个库有一些严重的基本问题？” “都不是。它只是像其他人一样对于结构布局和指针算术行为做出相同的假设。” “C++标准不允许'value_ptr'工作；这显然是未定义的行为。但这也是处理此类事情的常用技术。很多真实的、功能性的代码都假设一个'struct { int x; int y;};'可以被认为等价于'int[2]'。在大多数C++实现下，这将按预期运行。” “当涉及低级编程时，做出这种假设并不是不合理的。”

我并不完全满意这个方案，因为glm::ivec3的值类型是glm::detail::mediump_int_t，这是一个typedef，指向int而不是GLint，但也许可以归结为“库设计者知道大小是相同的”。

这与此无关。虽然GLM被称为“OpenGL Mathematics”，但它本身并不依赖于OpenGL。因此，它没有访问GLint或任何其他OpenGL定义的类型的权限。

因此，您可以假设ivec3的value_type将与GLint相同（您甚至可以编写static_assert来验证它），或者您可以创建自己的变体。毕竟，GLM是模板化的：

using gl_ivec3 = glm::tvec<GLint, 3>;
...
glm::gl_ivec3 iv = bv;
glUniform3iv(some_uniform_id, 1, glm::value_ptr(iv));