VBO，全称Vertex Buffer Object，与FBO，PBO并称，但它实际上老不少。就某种意义来说，它就是VA（Vertex Array）的升级版。——ZwqXin.com

事实上，对VBO的接触可以追溯到当初接触FBO之后[学一学，FBO] 。那时候还在做Shadow Volume吧，见识到FBO的强大之后，就想把VBO也学了——于是不觉得有什么难理解和难应用的地方，就把构造Volume（多侧面锥体）的任务交给它了——谁知道（应该说，想当然知道），失败了。结果大概忘记了，反正不会不糟糕。因为想把时间继续放在Shadow Volume算法学习上[Shadow Volume 阴影锥技术之探Ⅴ] ，就放弃使用VBO了。 而如今再次拿起来，想学的成分和不甘心的成分都有吧，用于最近做的水效DEMO[水效果Ⅰ - 水池] 上 ，构造网格看看吧。

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1.“客户端状态”和“服务端状态”

从VBO的作用说起吧。VBO出现的背景是人们发现VA还有不让人满足的地方。一般，在OpenGL里，提高顶点绘制速度的手法，一是把常规的glBegin() - glEnd()类代码段放入一个显示列表中（通常在初始化阶段完成），然后每遍渲染都调用这个显示列表；二是使用顶点数组，把顶点以及顶点属性数据作为数组，渲染的时候直接用一个或几个函数调动这些数组里的数据进行绘制，形式上是减少函数调用的次数（glVertex再见），提高绘制效率。但是这两种方法都有缺点。在说这个之前，应该对“客户端状态”和“服务端状态”两个名词有点了解。

OpenGL是个状态机，我们通常见到的glEnable - glDisable函数就是通知OpenGL开启/关闭某种状态的，譬如光照、深度检测等等。但是也有glEnableClientState - glDisableClientState这对。它们的区别是通知的具体对象在概念上不一样——分别是服务端和客户端。事实上我也无法很清楚地告诉你区别之处，反正你把你电脑上的具体程序，包括它用到的内存等等看作客户端，把你电脑里面的——显卡里的OpenGL“模块”，乃至整张拥有OpenGL流水线、硬件实现OpenGL功能的显卡，作为服务端。它们各自维护一些“状态”，glEnable 等是直接维护流水线处理相关的状态的，glEnableClientState 维护的则是进入流水线前的状态。流水线早期的T&L阶段，程序的顶点数据就被获知而接受处理了。至于顶点是怎么来的——是glVertex来的，还是glDrawArray来的，流水线没必要知道——这就是客户端的任务，所以是否使用顶点数组（作为一种状态是否需要被启动）都是由客户端决定。显示列表的glCallList比较特殊，它绕过客户端，直接通知服务端把之前初始化时设定的代码段所映射的硬件设置“启亮”，这是相当于直接把显存的某一段占有而随时呼唤了，硬件对此命令没有丝毫犹豫地接受，对该呼唤的答应变成一种“神经反射”行为——这是最理想最高级的“绘制”。

2. VBO，存在的理由

VBO出现的背景是人们发现VA还有不让人满足的地方，同样，显示列表也是。VA（顶点数组）是在客户端设置的，所以执行这类函数(glDrawArray,glDrawElement等等)后，客户端还得把得到的顶点数据向服务端传输一次（所谓的“二次处理”），这样一来就有了不必要的动作了，降低了效率——如果我们写的函数能直接把顶点数据发给服务端就好了——这正是VBO的特性之一。你可能会说，既然上面说到显示列表这么强大，用显示列表不就好了？显示列表的缺点正在于它的古板——一旦设定，就不容许更改，所以它只适合对一些“固定”的东西的绘制进行包装。（我们无办法直接在硬件层改顶点数据，因为这是脱离了流水线的事物。）而VBO直接把顶点数据交到流水线的第一步，与显示列表的效率还是有差距，但它这样就得到了操作数据的弹性——渲染阶段，我们的VBO绘制函数持续把顶点数据交给流水线，在某一刻我们可以把该帧到达了流水线的顶点数据捏回客户端修改（Vertex mapping），再提交回流水线（Vertex unmapping），（或者用glBufferData或glBufferSubData重新全部/部分提交更改了的顶点数据，）这是VBO的另一特性。

或者说，VBO结合了VA和显示列表的这个说法不太妥当，应该说它结合了两者的一些的特性，绘制效率在两者之间，且拥有良好的数据更改弹性。这种折衷造就了它一直为目前“最高”的地位。

3.VBO的使用

VBO的使用一方面跟FBO相似（应该调转一下主谓），另一方面与VA相似，绘制部分函数的样子根本就是同一个（毕竟叫作VA的升级版嘛）。以前VBO用不成功，现在用VBO最初也老出问题，其实不是没掌握好VBO而是没掌握好VA。的确，顶点数组是我学过而没怎么用过的OpenGL功能，一直偏向于使用容易理解的glVertex,glNormal系列，这种倾向希望从今天开始改变吧。

初始化部分：

//mVertexBufferObject为VBO对象ID	GLsizeiptr VertDataSize = XSCALE * ZSCALE * sizeof(CVector3);	glGenBuffers(1, &mVertexBufferObject);	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, mVertexBufferObject);	glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, VertDataSize, Waterpos, GL_STREAM_DRAW);    GLsizeiptr TexCoordDataSize = XSCALE * ZSCALE * sizeof(TexCoord);	glGenBuffers(1, &mTexCoordBufferObject);	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, mTexCoordBufferObject);	glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, TexCoordDataSize, Watertex, GL_STREAM_DRAW);	    GLsizeiptr NormalDataSize = XSCALE * ZSCALE * sizeof(CVector3);	glGenBuffers(1, &mNormalBufferObject);	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, mNormalBufferObject);	glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, NormalDataSize, Waternorm, GL_STREAM_DRAW);

跟FBO[学一学，FBO]很像吧。其他顶点属性（包括顶点位置glVertex，顶点法线glNormal，顶点颜色glColor，顶点纹理坐标glTexCoord，顶点雾坐标等等，或者shader的attribute属性变量）也是类似的。其中，Waterpos等储存了具体的数据（注意数据存放次序呀，一般栽会栽在这里）。GL_STATIC_DRAW，GL_STREAM_DRAW，GL_DYNAMIC_DRAW用于给OpenGL系统提醒：预期数据是一直不变、数据每帧变一次或几帧变一次、数据每帧变两三次以上，方便硬件内部优化吧。

渲染部分：

//	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, mVertexBufferObject);	glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);	glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, 0);	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, mNormalBufferObject);	glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);	glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, 0);          ........       glDrawArrays(GL_QUADS, 0, VertexCount);          .........  	glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY);	glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY);	glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);

简直就是VA！对吧（虽然我没什么感觉）。记得前后要对VBO进行绑定和解绑哦，跟FBO一样的流程了。

4.数据更改的方式

其实前面也提到了，就是三种：1.重新对VBO对象进行绑定，用glBufferData把新数据交给VBO。它在当前帧执行，会把当前VBO内容清空，放入新数据后继续；2.glBufferSubData只更新VBO中部分数据，但是如果当前数据正在进行中，它会等待数据全部发送完毕，然后待把某部分改好了再全部发送；3.glMapBuffer - glUnMapBuffer，如上所述，数据会全传回来再传过去。这里是参考资料的一断代码，可参考：

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, BufferName[COLOR_OBJECT]);glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, ColorSize, NULL, GL_STREAM_DRAW);GLvoid* ColorBuffer = glMapBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, GL_WRITE_ONLY);glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, BufferName[POSITION_OBJECT]);glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, PositionSize, NULL, GL_STREAM_DRAW);GLvoid* PositionBuffer = glMapBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, GL_WRITE_ONLY);memcpy(ColorBuffer, ColorData, ColorSize);memcpy(PositionBuffer, PositionData, PositionSize);glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, BufferName[COLOR_OBJECT]);glUnmapBuffer(GL_ARRAY_BUFFER);glColorPointer(3, GL_UNSIGNED_BYTE, 0, 0);glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, BufferName[POSITION_OBJECT]);glUnmapBuffer(GL_ARRAY_BUFFER);glVertexPointer(2, GL_FLOAT, 0, 0);

对本文有问题可在我的网站www.zwqxin.com一起讨论讨论？本文参考资料：OpenGL Vertex Buffer Objects、OpenGL Vertex Buffer Object(VBO)

对VBO的初步学习先到此吧。接下来我会根据自己实际应用的经验，谈谈怎么控制顶点数据中顶点顺序的问题，构造网格不能简单使用glDrawArrays，而应该通过建立顶点索引，用GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER下的glDrawElements绘制；同时谈谈对于纹理坐标这种一顶点可能存在多个的问题（多重纹理），怎样设置VBO的问题。并可能简单介绍Interleaved arrays 、Serialized arrays这类用法。

好吧。见下篇文章吧：[索引顶点的VBO与多重纹理下的VBO]

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