使用std::vector的VBOs

Question

我用C++和OpenGL编写了一个模型加载器。我使用std::vector来存储我的顶点数据，但现在我想将其传递给glBufferData()，然而数据类型差别很大。我想知道是否有一种方法可以在std::vector和文档中记录的const GLvoid *(用于glBufferData())之间进行转换。

顶点类型

typedef struct
{
    float x, y, z;
    float nx, ny, nz;
    float u, v;
}
Vertex;

vector<Vertex> vertices;

glBufferData()调用

glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertices.size() * 3 * sizeof(float), vertices, GL_STATIC_DRAW);

我得到了以下（预期的）错误：

error: cannot convert ‘std::vector<Vertex>’ to ‘const GLvoid*’ in argument passing

我如何将向量转换为与glBufferData()兼容的类型？

NB。 我暂时不关心正确的内存分配; vertices.size() * 3 * sizeof(float)很可能会导致段错误，但是我首先想解决类型错误。

- Bojangles

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@john 编辑了 奶酪般的、羞怯的微笑。 - Bojangles

主要问题在于您的Vertex结构是否按照OpenGL的期望进行布局。我不清楚这一点，但是假设它是这样的，那么我认为您只需要在调用glBuggerData时将“vertices”替换为“&vectices[0]”。 - john

@john 我删掉了glBuggerData！无论如何，我用与其他示例非常类似的方式创建了我的"Vertex"结构体，因此我假设OpenGL对它很满意。 - Bojangles

@JamWaffles：不要忘记修复Marcelo指出的3 * sizeof(float)问题。你传递的不是每个条目都是3个浮点数的数组，而是每个条目都是一个“Vertex”对象的数组。这比3个浮点数大得多。 - Nicol Bolas

Answer 1

如果您有一个std::vector<T> v，您可以使用表达式&v[0]获取指向连续数据开始处（这正是OpenGL所需要的）的T*。

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在您的情况下，这意味着将Vertex*传递给glBufferData函数：

glBufferData(
   GL_ARRAY_BUFFER,
   vertices.size() * sizeof(Vertex),
   &vertices[0],
   GL_STATIC_DRAW
);

或者像这样，它是一样的：

glBufferData(
   GL_ARRAY_BUFFER,
   vertices.size() * sizeof(Vertex),
   &vertices.front(),
   GL_STATIC_DRAW
);

在这里，您可以依赖从Vertex* 到 void const*的隐式转换; 这不应该成为问题。

- Lightness Races in Orbit

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非常感谢解释，Tomalak。正如@Marcelo建议的那样，我将使用&vertices.front()，除非有不应该使用它的充分理由？ - Bojangles

@JamWaffles：没有任何理由。 - Lightness Races in Orbit

这适用于向量，因为向量数据存储在 C 数组内部。但对于许多其他 STL 容器（例如列表、集合和映射），其中数据不是连续存储的，这种方法将无法使用。 - doron

@doron：vector 存储是否使用数组实现完全未指定。重要的是保证元素被连续存储。这基本上是相同的，但在意义上有微妙的差别。 （FYI，除了 std::array 之外，_没有_其他标准容器保证连续的元素存储） - Lightness Races in Orbit

@user673679：是的，那应该是调试模式下的范围检查，标准并不要求对&v[0]进行检查，而且在发布版本中你永远不应该看到这种情况。但是如果v.data()“导致崩溃”，那么你的stdlib实现就有严重问题了；它只有在你解引用它时才会崩溃！标准明确指出v.data()是一个有效的（但可能无法解引用的）指针，就像“end”迭代器一样。 - Lightness Races in Orbit

Answer 2

这个应该可以解决问题：

&vertices[0]

有些人喜欢使用&vertices.front()，但这样会更麻烦，而我很懒。

为了更加懒惰，你可以重载glBufferData如下：

template <class T>
inline void glBufferData(GLenum target, const vector<T>& v, GLenum usage) {
    glBufferData(target, v.size() * sizeof(T), &v[0], usage);
}

然后你可以写下以下内容：

glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertices, GL_STATIC_DRAW);

同时避免错误（您的结构体大小大于 3 * sizeof(float)）。

- Marcelo Cantos

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谢谢Marcelo。&vertices.front()非常完美。我之前被困惑了，因为你没有将所有数据传递给函数，只传递了指向第一个元素的指针。现在问题已经解决了。 - Bojangles