五、OpenGL 简单开始 --- 索引缓冲区（Index Buffer） 与 错误处理 （Error Dealing）

上一篇：四、OpenGL 简单开始 --- 顶点着色器（shader）

1. 为什么要有 索引缓冲区 （Index Buffer）

• 画一个长方形，由两个三角形组成

• 修改数据代码

// ！！！！！！！！！！！ 数据  ！！！！！！！！！！！
float posintions[] = {
    -0.5f, -0.5f,
     0.5f, -0.5f,
     0.5f, 0.5f,

     0.5f, 0.5f,
    -0.5f, 0.5f,
    -0.5f, -0.5f
};
// ！！！！！！！！！！！数据 ！！！！！！！！！！！

所以，这里发现问题：点有重复，这样存取会浪费 GPU 空间。
复杂模型的三角形更多，这样的点也会更多，三角形的渲染需要三个完整的点，意味着每个三角形的点都要单独定义；这时如果我们有一个索引缓冲区来存放所有点（不包括重复的），然后需要哪个点只要通过索引取数据就可以很好的节省空间。

2. 代码参考

2.1 添加数据索引数组

// ！！！！！！！！！！！ 数据  ！！！！！！！！！！！
float posintions[] = {
    -0.5f, -0.5f, // 0
     0.5f, -0.5f, // 1
     0.5f,  0.5f, // 2
    -0.5f,  0.5f  // 3
};
// 索引数组
unsigned int indices[] = {
    0, 1, 2,
    2, 3, 0
};
// ！！！！！！！！！！！数据 ！！！！！！！！！！！

2.2 生成和绑定索引缓冲区

GL 的 API 参考地址。
主要学习 GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER，GL_ARRAY_BUFFER 的区别，glDrawElements，glDrawArrays 的区别

// ！！！！！！！！！！！ 缓冲区  ！！！！！！！！！！！
/* 数据缓冲区 */
unsigned int buffer;
// 生成缓冲区
GLCall(glGenBuffers(1, &buffer));  // 缓冲区个数 和 缓冲区编号
// 绑定缓冲区 给 缓冲区数组
GLCall(glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, buffer));
// 存入数据
GLCall(glBufferData
(
    GL_ARRAY_BUFFER,  // 缓冲区对象
    6 * 2 * sizeof(float), // 设置大小
    posintions, // 数据
    GL_STATIC_DRAW // 使用方式
));

/* 索引缓冲区 */ 
unsigned int ibo;
// 生成缓冲区
GLCall(glGenBuffers(1, &ibo));  // 缓冲区个数 和 缓冲区编号
// 绑定元素缓冲区 给 缓冲区数组
GLCall(glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, ibo));
// 存入数据
GLCall(glBufferData
(
    GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,  // 缓冲区对象
    6 * sizeof(unsigned int), // 设置大小
    indices, // 数据
    GL_STATIC_DRAW // 使用方式
));
// ！！！！！！！！！！！ 缓冲区  ！！！！！！！！！！！

/* Loop until the user closes the window */
while (!glfwWindowShouldClose(window))
{
    /* Render here */
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

    // 画一下
    glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, nullptr);  // 数组绑定过了，所以传 nullptr 就可以了 

    /* Swap front and back buffers */
    glfwSwapBuffers(window);

    /* Poll for and process events */
    glfwPollEvents();
}

2.3 结果

3. 错误处理（Error Dealing）

GL 的 API 参考地址。

3.1 glGetError

所有版本都兼容，返回错误状态标记。

3.1.1 错误重置与错误获取

/* ------------------------- 错误处理 ------------------------- */
/* glGetError 方式 */
// 使用前重置
static void GLClearError()
{
    // 获取所有错误，确保没有之前的遗留的错误（每次循环都需要重置，否则会延续到下次使用）
    while (glGetError() != GL_NO_ERROR);
}
// 状态码对应
static void GLCheckError()
{
    // 获取所有错误（每次循环都需要重置，否则会延续到下次使用）
    while (GLenum error = glGetError())
    {
        cout << "[OpenGL Error] (" << error << ")" << endl;
    }
}
/* ------------------------- 错误处理 ------------------------- */

3.1.2 制造错误，查看结果

main 内修改渲染 glDrawElements 的 GL_UNSIGNED_INT 为 GL_INT。

......
// 先清除
GLClearError();
// 再执行
glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_INT, nullptr);
// 再检查错误
GLCheckError();
......

得到错误码 1280，转为 16 进制为 0x0500。

查找 glew 头文件 0x0500 的含义是 GL_INVALID_ENUM。(可以写个函数，转化这些数字)

3.1.3 利用断言终止在错误处

/* 断言终止 */
// 如果是 false，则添加断点终止
#define ASSERT(x) if (!(x)) __debugbreak(); // MSBC 添加断点方式

/* ------------------------- 错误处理 ------------------------- */
/* glGetError 方式 */
// 使用前重置
static void GLClearError()
{
    // 获取所有错误，确保没有之前的遗留的错误（每次循环都需要重置，否则会延续到下次使用）
    while (glGetError() != GL_NO_ERROR);
}
// 状态码对应
static bool GLLogCall()
{
    // 获取所有错误（每次循环都需要重置，否则会延续到下次使用）
    while (GLenum error = glGetError())
    {
        cout << "[OpenGL Error] (" << error << ")" << endl;
        return false;
    }
    return true;
}
/* ------------------------- 错误处理 ------------------------- */

......
// 先清除
GLClearError();
// 再执行
glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_INT, nullptr);
// 再检查错误（断言）
ASSERT(GLLogCall());
......

清晰了，知道执行到哪一行出问题了。
但可不可以更限定一点，具体到某个函数。

3.1.5 利用宏一次完成清除、执行、替换

// 错误检查宏：包含 清除、执行、检查
#define GLCall(x) GLClearError();\
    x;\
    ASSERT(GLLogCall())

......
// 清除、执行、断言检查 一次全包
GLCall(glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_INT, nullptr));
......

更清晰了，知道哪个函数体出了问题。
但可不可以把函数名字、哪个文件、哪一行显示在控制台。

3.1.7 利用宏对检查错误进行参数优化

// 错误检查宏：包含 清除、执行、检查
#define GLCall(x) GLClearError();\
    x;\
    ASSERT(GLLogCall(#x, __FILE__, __LINE__)) // #取函数名，file、line 依次取

......
// 清除、执行、断言检查 一次全包
GLCall(glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_INT, nullptr));
......

可以了，从控制台就能知道 哪个函数体、哪个文件、哪一行 出了问题。
可以为之前的每个函数执行加上 GLCall() 了。

3.1.8 思考与总结

• 每个函数执行都要单独用一次清除和查找，很麻烦；
• 虽然得到了错误码，但还需要查找错误原因；
• 除了断点调试和断言终止，否则不知道具体是哪一行代码导致错误。

3.2 glDebugMessageCallback

4.3 版本之后支持，返回错误原因（英语）。