Вот вам примерный код, как организовать базовый Render(Код примерные, есть какие моменты оптимизировать и отрефакторить). Как вы можете обратить внимание, 1 шейдер используется, а модели могут разные, главное что бы корректно соотносились индексы вершин и их позиции, нормали ( в примерно), текстурные координаты.
Какие проблемы есть у данного решения:
- glDraw операции - тяжелые и если у вас будет много объектов на отрисовку 1000 и более у вас будет fps крайне низкий.
- Для другого типа моделей, если нужны дополнительные вещи (свет, фильтры и т.д) понадобятся другие шейдеры и с ними надо уметь работать.
Для первого пункта - решение использовать большой buffer, заполнять его и потом через GLBufferSubData добавлять, почитайте / посмотрите про Batch Rendering или попробуйте использовать Instancing Rendering.
class Shader
{
public:
unsigned int ID;
// constructor generates the shader on the fly
// ------------------------------------------------------------------------
Shader(std::string vertexCode, std::string fragmentCode)
{
const char* vShaderCode = vertexCode.c_str();
const char * fShaderCode = fragmentCode.c_str();
// 2. compile shaders
unsigned int vertex, fragment;
// vertex shader
vertex = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
glShaderSource(vertex, 1, &vShaderCode, NULL);
glCompileShader(vertex);
checkCompileErrors(vertex, "VERTEX");
// fragment Shader
fragment = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
glShaderSource(fragment, 1, &fShaderCode, NULL);
glCompileShader(fragment);
checkCompileErrors(fragment, "FRAGMENT");
// shader Program
ID = glCreateProgram();
glAttachShader(ID, vertex);
glAttachShader(ID, fragment);
glLinkProgram(ID);
checkCompileErrors(ID, "PROGRAM");
// delete the shaders as they're linked into our program now and no longer necessery
glDeleteShader(vertex);
glDeleteShader(fragment);
}
void use()
{
glUseProgram(ID);
}
void unUse()
{
glUseProgram(0);
}
void setBool(const std::string &name, bool value) const
{
glUniform1i(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()), (int)value);
}
void setInt(const std::string &name, int value) const
{
glUniform1i(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()), value);
}
void setFloat(const std::string &name, float value) const
{
glUniform1f(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()), value);
}
void setMatrix(const std::string &name, const float* matrix) const {
glUniformMatrix4fv(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()),
1, GL_FALSE, matrix);
}
private:
void checkCompileErrors(GLuint shader, std::string type)
{
GLint success;
GLchar infoLog[1024];
if(type != "PROGRAM")
{
glGetShaderiv(shader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
if(!success)
{
glGetShaderInfoLog(shader, 1024, NULL, infoLog);
std::cout << "ERROR::SHADER_COMPILATION_ERROR of type: " << type << "\n" << infoLog << "\n -- --------------------------------------------------- -- " << std::endl;
}
}
else
{
glGetProgramiv(shader, GL_LINK_STATUS, &success);
if(!success)
{
glGetProgramInfoLog(shader, 1024, NULL, infoLog);
std::cout << "ERROR::PROGRAM_LINKING_ERROR of type: " << type << "\n" << infoLog << "\n -- --------------------------------------------------- -- " << std::endl;
}
}
}
};
struct Vertex {
glm::vec3 position;
glm::vec3 normal;
glm::vec2 textureCoord;
};
class Model {
public:
bool loadFromFile(std::string path); //
std::vector<Texture> getTextures() const { return m_textures; }
unsinged int getVAO() const { return VAO;}
private:
void setupGL();
private:
std::vector<Vertex> m_vertices;
std::vector<unsingned int> m_indices;
std::vector<Texture> m_textures;
unsigned int VAO;
};
bool Model::loadFromFile(std::string path) {
/// загружаем модель, возьмем для примера .obj формат
setupGL(); /// для примера сделаем здесь, после того, как наши массивы заполнены
return true;
}
void Model::setupGL() {
unsigned int VBO, EBO;
glGenVertexArrays(1, &VAO);
glGenBuffers(1, &VBO);
glGenBuffers(1, &EBO);
glBindVertexArray(VAO);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertices.size() * sizeof(Vertex), &vertices[0], GL_STATIC_DRAW);
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO);
glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indices.size() * sizeof(unsigned int), &indices[0], GL_STATIC_DRAW);
glEnableVertexAttribArray(0);
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)0);
// vertex normals
glEnableVertexAttribArray(1);
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)offsetof(Vertex, normal));
// vertex texture coords
glEnableVertexAttribArray(2);
glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (void*)offsetof(Vertex, textureCoord));
glBindVertexArray(0);
}
class RenderObject {
public:
void setModel(Model& model) {
m_model = model;
}
void setPosition(glm::vec3 position) {
m_position = position;
}
void setScale(glm::vec3 scale) {
m_scale = scale;
}
void setRotation(glm::vec3 rotation) {
m_rotation = rotation;
}
glm::mat4 getModelMatrix() {
return glm::translate(glm::mat4(1.f), m_position) * glm::toMat4(glm::quat(m_rotation) * glm::scake(glm::mat4(1.f), m_scale);
}
const Model& getModel() const { return m_model; }
private:
glm::vec3 m_position, m_rotation, m_scale;
Model m_model;
};
class OpenGLRender {
public:
// ... //
void setup(glm::vec2 windowSize, Camera& camera);
void render(std::vector<RenderObject>& objects);
private:
Shader m_modelShader;
glm::mat4 m_projection;
Camera& m_camera;
};
const char* vertexModelShader = R("
#version 330 core
layout(location = 0) vec3 inPos;
layout(location = 1) vec2 inTextureCoord;
out vec2 outTextureCoord;
uniform mat4 model;
uniform mat4 projection;
uniform mat4 view;
void main()
{
outTextureCoord = inTextureCoord;
gl_Position = projection * view * model * vec4(aPos, 1.0);
}
");
const char* fragmentModelShader = R("
#version 330 core
out vec4 fragColor;
in vec2 outTextureCoord;
uniform sampler2D textureSampler;
void main()
{
fragColor = texture(textureSampler, outTextureCoord);
}
");
OpenGLRender::setup() {
glEnable(GL_DEPTH_TEST);
/// есть смысл обновлять если FOV = камера zoom обычно или WindowSize изменился
m_projection = glm::persperctive(FOV, windowSize.x / windowSize.y, zNear, zFar);
m_shader.create(vertexModelShader, fragmentFragmentShader);
m_modelShader.use();
m_modelShader.setMatrix("projection", glm::value_ptr(m_projection));
m_modelShader.unUse();
}
OpenGLRender::render(std::vector<RenderObject>& objects) {
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glClearColor(0.49f, 0.89f, 0.98f, 1.f);
m_modelShader.use();
m_modelShader.setMatrix("projection", glm::value_ptr(m_projection));
m_modelShader.setMatrix("view", glm::value_ptr(m_camera.getViewMatrix()));
for(auto& it: objects) {
m_shader.setMatrix("model", glm::value_ptr(it.getModelMatrix()));
auto& model = it.getModel();
auto& textures = model.getTextures();
for(std::size_t i = 0; i < textures.count(); ++i) {
glBindTexture(GL_TEXTURE2D, textures[i].getID());
glActivateTexture(GL_TEXTURE0 + i);
m_shader.setInt("textureSample" + std::to_string(i), i); // фрагметному шейдеру надо дать конкретное значение sampler2D;
}
glBindVertexArray(model.getVAO());
glDrawElements(GL_TRIANGLES, model.getIndicesCount(),GL_UNSIGNED_INT, nullptr);
/// сбрасываем значения для следующих моделей иначе можно получить некорректное отображение
glBindTexture(GL_TEXTURE2D, 0);
glActivateTexture(GL_TEXTURE0);
glBindVertexArray(0);
}
m_modelShader.unUse();
}
class Application {
public:
/// ctor / dtor ///
void run();
private:
void setup();
void handleOSEvents();
void update(float deltaTime);
void render();
private:
Window m_window;
OpenGLRender m_render;
Model model;
Model model1;
std::vector<RenderObject> m_objects;
};
void Application::setup() {
m_render.setup(m_window.getSize());
model.loadFromFile("model.obj");
model1.loadFromFile("model1.obj");
for(int i = 0; i < 50; ++i) {
RenderObject gameObject;
gameObject.setModel(model);
gameObject.setPosition({ 10 * i, 0, 10});
gameObject.setScale({1, 1, 1});
m_objects.emplace_back(gameObject);
}
for(int i = 0; i < 50; ++i) {
RenderObject gameObject;
gameObject.setModel(model1);
gameObject.setPosition({ 20 * i, 0, 10});
gameObject.setScale({2, 2, 2});
m_objects.emplace_back(gameObject);
}
}
void Application::run() {
setup();
Clock clock;
constexpr int maxFrames = 60;
constexpr float frameTime = 1.F / static_cast<float>(maxFrames);
float processedTime = 0.F;
while(window.isOpen) {
float elapsedTime = clock.getElapsedTime();
processedTime += elapsedTime;
while(processedTime >= frameTime) {
handleOSEvents();
update(frameTime);
}
render();
}
}
void Application::handleOSEvents() {
OSEvent event{};
while(m_window.pollEvents(event)) {
if(event.type == OSEvent::KeyPressed && event.key.code == OS::Keyboard::Esc)
window.close();
/// Keyboard / Mouse events
}
}
void Application::update(float deltaTime) {
/// update GameObjects using deltaTime ///
for(auto& it:m_objects)
it.update(deltaTime);
}
Application::render() {
m_window.clear(Colors::Blue);
m_render.render(m_objects);
m_window.swapBuffers() // переставляем передний / задний buffer
}
int main() {
Application app{vec2u{1024, 512}, "MyGame"};
try {
app.run();
}
catch(const std::exception& exception) {
std::cerr << "Exception thrown:" << exception.what() << "\n";
return -1;
}
return 0;
}