阅读《计算机图形学编程（使用OpenGL和C++）》6

同一个场景渲染不同的对象，一种简单的方法是为每个模型使用单独的缓冲区。每个模型都需要自己的模型矩阵，这样我们就需要为我们渲染的每个模型生成一个新的模型-视图矩阵。还需要为每个模型单独调用glDrawArrays()。因此，我们需要修改init()和display()函数。

让我们继续添加一个简单的金字塔，这样我们的场景就包括一个立方体和一个金字塔。

顶点和片段着色器代码被省略了，他们和之前3一样。

main.cpp

void setupVertices(void)
{    
    // 立方体
    float cubePositions[108] = {
        -1.0f,  1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f,  1.0f, -1.0f, -1.0f,
         1.0f, -1.0f, -1.0f,  1.0f,  1.0f, -1.0f, -1.0f,  1.0f, -1.0f,
         1.0f, -1.0f, -1.0f,  1.0f, -1.0f,  1.0f,  1.0f,  1.0f, -1.0f,
         1.0f, -1.0f,  1.0f,  1.0f,  1.0f,  1.0f,  1.0f,  1.0f, -1.0f,
         1.0f, -1.0f,  1.0f, -1.0f, -1.0f,  1.0f,  1.0f,  1.0f,  1.0f,
        -1.0f, -1.0f,  1.0f, -1.0f,  1.0f,  1.0f,  1.0f,  1.0f,  1.0f,
        -1.0f, -1.0f,  1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f,  1.0f,  1.0f,
        -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f,  1.0f, -1.0f, -1.0f,  1.0f,  1.0f,
        -1.0f, -1.0f,  1.0f,  1.0f, -1.0f,  1.0f,  1.0f, -1.0f, -1.0f,
         1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f,  1.0f,
        -1.0f,  1.0f, -1.0f,  1.0f,  1.0f, -1.0f,  1.0f,  1.0f,  1.0f,
         1.0f,  1.0f,  1.0f, -1.0f,  1.0f,  1.0f, -1.0f,  1.0f, -1.0f,
    };
    // 金字塔有18个顶点，由6个三角形组成（侧面4个，底面2个）
    float pyramidOsitions[54] = {
        -1.0f, -1.0f,  1.0f,  1.0f, -1.0f,  1.0f,  0.0f,  1.0f,  0.0f, // 前面
         1.0f, -1.0f,  1.0f,  1.0f, -1.0f, -1.0f,  0.0f,  1.0f,  0.0f, // 右面
         1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f,  0.0f,  1.0f,  0.0f, // 后面
        -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f,  1.0f,  0.0f,  1.0f,  0.0f, // 左面
        -1.0f, -1.0f, -1.0f,  1.0f, -1.0f,  1.0f, -1.0f, -1.0f,  1.0f, // 底面 - 左前一半
         1.0f, -1.0f,  1.0f, -1.0f, -1.0f, -1.0f,  1.0f, -1.0f, -1.0f, // 底面 - 右后一半
    };
    glGenVertexArrays(1, vao); // 创建一个vao，并返回它的整数型ID存进数组vao中
    glBindVertexArray(vao[0]); // 激活vao
    glGenBuffers(numVBOs, vbo);// 创建两个vbo，并返回它们的整数型ID存进数组vbo中

    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo[0]); // 激活vbo第0个缓冲区
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(cubePositions), cubePositions, GL_STATIC_DRAW); // 将包含顶点数据的数组复制进活跃缓冲区（这里是第0个VBO）

    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo[1]); // 激活vbo第0个缓冲区
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(pyramidOsitions), pyramidOsitions, GL_STATIC_DRAW); // 将包含顶点数据的数组复制进活跃缓冲区（这里是第1个VBO）
}

void init(GLFWwindow* window) {
    renderingProgram = Utils::createShaderProgram("vertShader.glsl", "fragShader.glsl");
    cameraX = 0.0f;  cameraY = 0.0f;    cameraZ = 8.0f;
    cubeLocX = 0.0f; cubeLocY = -2.0f; cubeLocZ = 0.0f; // 沿Y轴下移以展示透视
    pyrLocX = 2.0f; pyrLocY = 2.0f; pyrLocZ = 0.0f;
    setupVertices();
}


void display(GLFWwindow* window, double currentTime)
{
    glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    glUseProgram(renderingProgram);

    // 获取MV矩阵和投影矩阵的统一变量的引用
    mvLoc = glGetUniformLocation(renderingProgram, "mv_matrix");
    projLoc = glGetUniformLocation(renderingProgram, "proj_matrix");
    
    // 构建透视矩阵
    glfwGetFramebufferSize(window, &width, &height);
    aspect = (float)width / (float)height;
    pMat = glm::perspective(1.0472f, aspect, 0.1f, 1000.0f); // 1.0472 radians = 60 degrees
    
    // 构建视图矩阵、模型矩阵
    vMat = glm::translate(glm::mat4(1.0f), glm::vec3(-cameraX, -cameraY, -cameraZ));

    // 绘制立方体（使用0号缓冲区）
    mMat = glm::translate(glm::mat4(1.0f), glm::vec3(cubeLocX, cubeLocY, cubeLocZ));
    mvMat = vMat * mMat;

    glUniformMatrix4fv(mvLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(mvMat)); // 着色器需要视图矩阵的统一变量
    glUniformMatrix4fv(projLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(pMat));

    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo[0]);                    // 标记第0个缓冲区为“活跃”
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);    // 将第0个属性关联到缓冲区
    glEnableVertexAttribArray(0);                            // 启用第0个顶点属性

    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glDepthFunc(GL_LEQUAL);
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 36);                        // 执行该语句，第0个VBO中的数据将被传输给拥有位置0的layout修饰符的顶点属性中。这会将立方体的顶点数据发送到着色器。

    // 绘制金字塔（使用1号缓冲区）
    mMat = glm::translate(glm::mat4(1.0f), glm::vec3(pyrLocX, pyrLocY, pyrLocZ));
    mvMat = vMat * mMat;

    glUniformMatrix4fv(mvLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(mvMat)); // 着色器需要视图矩阵的统一变量
    glUniformMatrix4fv(projLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(pMat));

    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vbo[1]);                    // 标记第1个缓冲区为“活跃”
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, 0);    // 将第0个属性关联到缓冲区
    glEnableVertexAttribArray(0);                            // 启用第0个顶点属性

    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glDepthFunc(GL_LEQUAL);
    glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 18);                        // 执行该语句，第1个VBO中的数据将被传输给拥有位置0的layout修饰符的顶点属性中。这会将金字塔的顶点数据发送到着色器。
    
}

结果如下：