一、说明

我们常用的着色器绘制函数是glDrawArray和glDrawElements，glDrawArray我们已经使用的很熟练，不需要重提，那么glDrawElements就需要重点提示它的用法，本篇就是对这个函数用法详细记载。

二、顶点顺序渲染和选择渲染

在一般的顶点画出，有glDrawArray（）函数，此函数是将VOB的顶点顺序发出就算OK，但是，用glDrawElements不是按照VOB顺序完成，而是将顶点按照index数组进行画出。这种渲染大大增加渲染的灵活性和多样性。
本篇我们将尝试使用这种渲染方法。

2.1 基本方法函数

OpenGL提供的画图函数可以分为两大类：non-indexed draw和indexed draw。下面列举出了几个最常用的画图函数。

//1.基本方法：non-indexed draw

void glDrawArrays( GLenum mode, GLint first, GLsizei count);
//mutidraw + non-indexed draw
void glMultiDrawArrays( GLenum mode, GLint *first, GLsizei *count, GLsizei primcount);
//instance + non-indexed draw
void glDrawArraysInstanced( GLenum mode, GLint first,GLsizei count, GLsizei instancecount);
//indirect + non-indexed draw
void glDrawArraysIndirect(GLenum mode, const void *indirect);

//2.基本方法：indexed draw

void glDrawElements(GLenum mode, GLsizei count, GLenum type, void * indices);
//mutidraw + indexed draw
void glMultiDrawElements( GLenum mode, GLsizei *count, GLenum type, void **indices, GLsizei primcount);
//instance + indexed draw
void glDrawElementsInstanced( GLenum mode, GLsizei count, GLenum type, const void *indices, GLsizei instancecount);
//indirect + indexed draw
void glDrawElementsIndirect(GLenum mode, GLenum type, const void *indirect);

glDrawArrays()和glDrawElements()是最基础的2个画图函数，每调用1次画图函数，CPU和GPU会进行一次数据通信，我们把这个过程叫做drawcall，drawcall是一个非常耗时的操作，为了减少drawcall，提高绘制效率，在上述2个函数的基础上，引入了intancing draw，multiDraw和indirect draw。但是，对于现如今PC端GPU，减少drawcall对于性能提升基本不管用了。

在调用上面的画图函数前，我们需要做一些准备工作，包括3点：

• 提供顶点数据来源；
• 提供顶点数据的解析方式；
• 告诉函数怎样把顶点组装成图元。

2.2.顶点数据管理

画图函数需要的顶点数据来自当前绑定的VAO，VAO提供了画图需要的所有顶点数据。

OpenGL中涉及到管理顶点数据的对象有VAO，VBO，EBO，IBO。这些对象之间的层级关系如下图所示：

2.3 层级关系

VAO处于最高层级，通过【绑定】操作，可以建立起VAO与VBO，EBO，IBO之间的关系；
VBO，EBO，IBO处于第二层级，用于管理顶点数据，VBO负责管理顶点属性数据，EBO负责管理顶点索引数据，IBO负责管理画图指令数据。
第三层级，VBO，EBO，IBO这些对象内部不存放数据，我们需要额外分配内存，把数据存放到这段内存中，并和上述3种对象关联起来。
其中VAO和VBO是必须的；EBO和IBO是可选的，根据我们的需求决定是否创建，调用indexed draw则必须创建EBO，调用indirect draw则必须创建IBO。

三、测试EBO的代码

from OpenGL.GL import shaders
from OpenGL.arrays import vbo
from OpenGL.GL import *
from OpenGL.raw.GL.ARB.vertex_array_object import glGenVertexArrays, \glBindVertexArrayimport pygame
import numpy as npdef get_index_vetices(N ):lst = list(range(100))indexs =   np.array([lst], dtype=np.int32)return indexs
def get_primery_vetices(N,dim):vertex = np.zeros([N, dim], dtype=np.float32)for i in vertex:for Z in range(dim-1):i[Z] = 2*np.random.rand()-1return vertexdef main():pygame.init()screen = pygame.display.set_mode((800,600), pygame.OPENGL|pygame.DOUBLEBUF)# Create the VBO# vertices = np.array([[0, 1, 0], [-1, -1, 0], [1, -1, 0]], dtype='f')vertices = get_primery_vetices(100,3)global VBO,EBOVBO = glGenBuffers(1)  # 创建缓存glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO)glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, vertices.nbytes, vertices, GL_STATIC_DRAW)  # 输入数据# Create the index buffer objectindices = np.array([[0, 1, 2],[3,2,5],[13,9,15],[33,14,16],[99,3,2]], dtype=np.int32)EBO = glGenBuffers(1 )glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO)glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indices.nbytes, indices, GL_STATIC_DRAW) # Now create the shadersVERTEX_SHADER = shaders.compileShader("""#version 330layout(location = 0) in vec4 position;    void main(){gl_Position = position;}""", GL_VERTEX_SHADER)FRAGMENT_SHADER = shaders.compileShader("""#version 330out vec4 outputColor;void main(){outputColor = vec4(0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f);}""", GL_FRAGMENT_SHADER)shader = shaders.compileProgram(VERTEX_SHADER, FRAGMENT_SHADER)#The draw loopglClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT|GL_DEPTH_BUFFER_BIT)glUseProgram(shader)glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, VBO)glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO)glDisable(GL_PROGRAM_POINT_SIZE)glPointSize(33.0)glEnableVertexAttribArray(0);glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, None)  # 这里的None不能写为0# glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 6) #This line still works# glDrawElements(GL_TRIANGLES, 11, GL_UNSIGNED_INT, indices)  # This line does work too!glDrawElements(GL_TRIANGLES, 12, GL_UNSIGNED_INT, None)# Show the screenpygame.display.flip()try:while True:event = pygame.event.wait()if event.type == pygame.QUIT:breakif event.type == pygame.KEYDOWN:if event.key == pygame.K_ESCAPE or event.unicode == "q":break# pygame.display.flip()finally:pygame.quit()main()

结果

四、总结

EBO使用方法：

1 创建并绑定索引

   # Create the index buffer objectindices = np.array([[0, 1, 2],[3,2,5],[13,9,15],[33,14,16],[99,3,2]], dtype=np.int32)EBO = glGenBuffers(1 )glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO)glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indices.nbytes, indices, GL_STATIC_DRAW)

2 在glutDisplayFunc回调函数中

 glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER,EBO);
glDrawElements(GL_TRIANGLES, 12, GL_UNSIGNED_INT, 0); 
# 调用绘制点的索引

五、后记

还有一些其它的函数，我们将在后文中逐渐实现。