为什么在将结构发送到着色器存储缓冲区时得到垃圾数据？

Question

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。数据是边界体积层次结构 (BVH) 树。不幸的是，在着色器方面，当我试图用 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。感谢任何帮助。

我在 CPU 侧有这个结构：

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等于基本对齐的倍数。

我用这些代码发送上面的结构：

    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);

Answer 1

当您指定 Shader Storage Buffer Object 时，您必须使用 std430 限定符。
参见 OpenGL 4.6 API Core Profile Specification; 7.6.2.2 Standard Uniform Block Layout。

如果你想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[];
}

那么你要考虑，indices是一个vec4类型的数组。因此 indices 对齐到 16 个字节。

这对应c++中的如下数据结构

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，而std::vector encapsulates dynamic size arrays, std::array封装的是固定大小的数组。 std::array<glm::vec4, 2> 对应于 glm::vec4[2]，但 std::vector<glm::vec4> 更像是 glm::vec4* 和一些额外的尺寸信息。

为什么在将结构发送到着色器存储缓冲区时得到垃圾数据？

Why do I got junk data, when sending a structure to shader storage buffer?

c++

opengl

shader

glsl

memory-alignment