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c++ - 为什么在向着色器存储缓冲区发送结构时会收到垃圾数据？

问题描述

我正在使用 c++ 开发基于 opengl 的光线追踪器应用程序。我想将数据从 cpu 端发送到片段着色器。数据是包围体层次结构 (BVH) 树。不幸的是，在着色器方面，当我尝试使用 gl_fragcolor 将坐标写为颜色时，我得到了垃圾数据。我不知道为什么。任何帮助表示赞赏。

我在 CPU 端有这个结构：

struct FlatBvhNode {

        glm::vec4 min;   
        glm::vec4 max;
        int order;
        bool isLeaf;
        bool createdEmpty;
        vector<glm::vec4> indices;

        FlatBvhNode() { }

        FlatBvhNode(glm::vec3 min, glm::vec3 max, int ind, bool isLeaf, bool createdEmpty, vector<glm::vec3> indices) {
            this->min=glm::vec4(min.x, min.y, min.z, 1.0f);
            this->max=glm::vec4(max.x, max.y, max.z, 1.0f);
            this->order=ind;
            this->isLeaf=isLeaf;
            this->createdEmpty=createdEmpty;

            indices.reserve(2);
            for (int i = 0; i < indices.size(); i++) {
                this->indices.push_back(glm::vec4(indices.at(i).x, indices.at(i).y, indices.at(i).z, 1));
            }
        }
    };

我想在片段着色器中接收上述结构：

struct FlatBvhNode{     //base aligment     aligned offset
    vec3 min;           // 16 byte          0
    vec3 max;           // 16 byte          16
    int order;          // 4 byte           20
    bool isLeaf;        // 4 byte           24
    bool createdEmpty;  // 4 byte           28
    vec3 indices[2];    // 32 byte          32
};

我不确定对齐的偏移量是否正确。我读过 vec3s 被视为 16 个字节，布尔值和整数被视为 4 个字节。其次，对齐的偏移量必须等于或倍于基本对齐。

我用这些代码发送上述结构：

    vector<BvhNode::FlatBvhNode>* nodeArrays=bvhNode.putNodeIntoArray();
    unsigned int nodesArraytoSendtoShader;
    glGenBuffers(1, &nodesArraytoSendtoShader);
    glBindBuffer(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, nodesArraytoSendtoShader);

    glBufferData(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, nodeArrays->size() * sizeof(BvhNode::FlatBvhNode),  nodeArrays, GL_STATIC_DRAW);
    glBindBufferRange(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, 2, nodesArraytoSendtoShader, 0, nodeArrays->size() * sizeof(BvhNode::FlatBvhNode));
    glBindBuffer(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, 0);

标签： c++openglglslshadermemory-alignment

解决方案

当您指定Shader Storage Buffer Object时，您必须使用std430限定符。
请参阅OpenGL 4.6 API 核心配置文件规范；7.6.2.2 标准统一块布局。

如果要在着色器中使用以下数据结构：

struct FlatBvhNode
{     
                        // base aligment    aligned offset
    vec4 min;           // 16 byte          0
    vec4 max;           // 16 byte          16
    int  order;         // 4 byte           32
    int  isLeaf;        // 4 byte           36
    int  createdEmpty;  // 4 byte           40
    vec4 indices[2];    // 32 byte          48
};

layout(std430) buffer TNodes
{
    FlatBvhNode nodes[];
}

那么你必须考虑，那indices是一个 type 的数组vec4。因此indices对齐到 16 个字节。

这对应于c ++中的以下数据结构

struct FlatBvhNode {

        glm::vec4 min;   
        glm::vec4 max;
        int order;
        int isLeaf;
        int createdEmpty;
        int dummy; // alignment
        std::array<glm::vec4, 2> indices;
}

注意，虽然std::vector封装了动态大小的数组，但std::array封装了固定大小的数组。std::array<glm::vec4, 2>对应于glm::vec4[2]，但std::vector<glm::vec4>更像是glm::vec4*一些额外的尺寸信息。

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