opengl - OpenGL 4.1 GL_ARB_separate_program_objects的用途

Question

我一直在阅读this OpenGL4.1新功能评论。我真的不理解GL_ARB_separate_program_objects用法背后的想法，至少基于帖子作者的说法：


它允许独立使用着色器阶段，而无需更改其他阶段
着色器阶段。我看到了两个主要原因：Direct3D，Cg甚至
旧的OpenGL ARB程序可以做到，但更重要的是它带来了一些
软件设计灵活性允许查看图形管线
较低的粒度。例如，我最好的敌人VAO是
链接缓冲区数据，顶点布局数据和GLSL的容器对象
程序输入数据。没有专用的软件设计，这意味着
当我更改对象的材质（新的片段着色器）时，
我需要不同的VAO ...很幸运，可以保持相同的VAO
并且仅通过定义有关如何
在C ++程序和GLSL程序之间进行通信。有用
即使有些弊端仍然存在。


现在，这一行：

例如，我最大的敌人VAO是一个链接缓冲区数据，顶点布局数据和GLSL程序输入数据的容器对象，而没有专用的软件设计，这意味着当我更改对象的材质时（新的片段着色器） ，我需要不同的VAO ...

让我感到奇怪。在我的OpenGL程序中，我使用VAO对象，并且可以在不同的着色器程序之间进行切换，而无需对VAO本身进行任何更改。因此，我是否误解了整个想法？也许他是说我们可以为同一程序切换着色器而无需重新链接？

Answer 1

我将这个答案分为多个部分。

ARB_separate_shader_objects的目的是什么

此功能的目的是能够轻松地在顶点/片段/几何/细分着色器之间进行混合和匹配。

当前，您必须将所有着色器阶段链接到一个整体程序中。因此，我可以将相同的顶点着色器代码与两个不同的片段着色器一起使用。但这导致了两个不同的程序。

每个程序都有自己的一套制服和其他状态。这意味着，如果要更改顶点着色器中的某些统一数据，则必须在两个程序中都进行更改。我必须在每个上使用glGetUniformLocation（因为它们可能具有不同的位置）。然后，我必须分别设置每个值。

这是一个很大的痛苦，而且是非常不必要的。使用单独的着色器，您不必这样做。您有一个仅包含顶点着色器的程序，以及两个包含两个片段着色器的程序。更改顶点着色器制服不需要两个glGetUniformLocation调用。确实，由于只有一个顶点着色器，因此缓存数据更容易。

此外，它还处理着色器组合的组合爆炸式增长。

假设您有一个顶点着色器，可以进行简单的刚性变换：它需要一个模型到相机矩阵和一个相机到剪辑矩阵。也许也是法线的矩阵。并且您有一个片段着色器，它将从某些纹理中采样，根据法线进行一些照明计算，然后返回颜色。

现在，假设您添加了另一个片段着色器，它需要额外的照明和材质参数。它没有来自顶点着色器的任何新输入（没有新的纹理坐标或其他任何东西），只有新的制服。也许是用于投影照明，而顶点着色器不参与其中。随你。

现在假设我们添加了一个新的顶点着色器，用于顶点加权蒙皮。它提供与旧的顶点着色器相同的输出，但具有一堆制服和用于蒙皮的输入权重。

这给了我们2个顶点着色器和2个片段着色器。总共4个程序组合。

当我们再添加2个兼容的片段着色器时会发生什么？我们得到8个组合。如果我们有3个顶点和10个片段着色器，则总共有30种程序组合。

如果使用单独的着色器，则3个顶点着色器和10个片段着色器需要30个程序管道对象，但仅需要13个程序对象。与不分开的情况相比，程序对象减少了50％以上。

为什么引用文字错误


现在，这一行让我感到奇怪。


它应该使您感到奇怪；在几种方面都是错误的。例如：


VAO是一个容器对象，它链接缓冲区数据，顶点布局数据和GLSL程序输入数据。


不，不是的。它将提供顶点数据的缓冲区对象与该数据的顶点格式联系起来。并指定要访问的顶点属性索引。但是，这与“ GLSL程序输入数据”的紧密程度完全取决于您。


没有专用的软件设计，这意味着当我更改对象的材质（新的片段着色器）时，我需要不同的VAO ...


除非此行将“专用软件设计”等同于“合理的编程实践”，否则这完全是胡说八道。

这就是我的意思。您将在线看到示例代码，当他们设置顶点数据时会执行以下操作：

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, buffer_object);
glEnableVertexAttribArray(glGetAttribLocation(prog, "position"));
glVertexAttribPointer(glGetAttribLocation(prog, "position"), ...);

有一个技术术语：糟糕的代码。这样做的唯一原因是prog指定的着色器是否不受您的直接控制。如果是这样的话……您怎么知道prog根本没有一个名为“ position”的属性？

着色器的合理编程做法是使用约定。这就是您知道prog具有名为“ position”的属性的方式。但是，如果您知道每个程序都将具有一个名为“ position”的属性，那为什么不更进一步呢？当需要链接程序时，请执行以下操作：

GLuint prog = glCreateProgram();
glAttachShader(prog, ...); //Repeat as needed.
glBindAttribLocation(prog, 0, "position");

毕竟，您知道该程序必须具有一个名为“ position”的属性。您将假设以后获得它的位置。因此，请切掉中间人，并告诉OpenGL使用哪个位置。

这样，您就不必使用glGetAttribLocation了。表示“位置”时只需使用0。

即使prog没有名为“ position”的属性，这仍将成功链接。 OpenGL不在乎是否绑定不存在的属性位置。因此，您可以将一系列glBindAttribLocation调用应用于您创建的每个程序，而不会出现问题。实际上，属性名称可以有多种约定，只要坚持使用一套或另一套，就可以了。

更好的是，将其粘贴在着色器中，根本不用理会glBindAttribLocation解决方案：

#version 330
layout(location = 0) in vec4 position;

简而言之：始终对属性位置使用约定。如果您在程序中看到glGetAttribLocation，请认为该代码有气味。这样，您可以对任何程序使用任何VAO，因为VAO只是根据约定编写的。

我没有看到约定如何等同于“专用软件设计”，但是，我也没有写这条线。