Python으로 배우는 Modern OpenGL - 3. 사각형 그리기( Element Buffer Object)

PyOpenGL과 GLFW를 사용하여 사각형을 그려보는 Modern OpenGL 예제입니다.

다음 깃허브의 코드를 바탕으로 강좌를 진행하고 있습니다. https://github.com/totex/PyOpenGL_tutorials Python으로 배우는 Modern OpenGL - 1. 개발환경 만들기 https://webnautes.tistory.com/1271 Python으로 배우는 Modern OpenGL - 2. 삼각형 그리기(Vertex Buffer Object) https://webnautes.tistory.com/1272

이전 포스팅과 겹치는 부분을 제외하고 설명합니다.

사각형을 그리려면 삼각형을 2번 그려야 합니다. 그러면 같은 버텍스를 두 번 정의해야 하는 문제가 생깁니다.

복잡한 모델을 이 방식으로 화면에 보여줄 경우에는 메모리 낭비와 성능 저하가 생길 수 있습니다.

이 문제를 해결하기 위해 EBO(Element Buffer Object)를 사용합니다.

EBO를 사용하면 버텍스에 인덱스를 부여하여 렌더링시 재사용할 수 있도록 해줍니다.

4개의 vertex에 대한 vertex 데이터만 배열에 저장합니다.  

추가로 vertex 데이터에 대한 인덱스를 저장하는 elements 배열을 선언하고, 6개의 인덱스를 정의합니다.  두 개의 삼각형을 그릴 때, vertices 배열에서 몇번째 vertex를 이용할지를 정수로 적어주는 것입니다.

#            positions    colors    quad = [   -0.5,  0.5, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0,  # Top-left      -- 인덱스 0                0.5,  0.5, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0,  # Top-right     -- 인덱스 1                0.5, -0.5, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0,  # Bottom-right  -- 인덱스 2               -0.5, -0.5, 0.0, 1.0, 1.0, 1.0]  # Bottom-left   -- 인덱스 3    quad = numpy.array(quad, dtype = numpy.float32)    indices = [0, 1, 2,               2, 3, 0]    indices = numpy.array(indices, dtype= numpy.uint32)

VBO를 생성하여 quad에 있는 버텍스 데이터  96바이트( = 4바이트 x 24 )를 GPU 메모리에 복사합니다.

VBO = glGenBuffers(1)    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO)    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, 96, quad, GL_STATIC_DRAW)

EBO를 생성하여 vertex 데이터에 대한 인덱스인 indices 배열을 복사합니다.

‘

EBO = glGenBuffers(1)    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO)    glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 24, indices, GL_STATIC_DRAW)

인덱스를 사용하여  삼각형 2개를 그리기위해서 glDrawArrays 함수 대신에  glDrawElements 함수를 사용합니다.

glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, None)

실행시켜 보면 다음 처럼 사각형이 그려집니다.

포스팅에 사용한 코드입니다.

import glfw from OpenGL.GL import * import OpenGL.GL.shaders as shaders import numpy def main():    if not glfw.init():        return    window = glfw.create_window(800, 600, "My OpenGL window", None, None)    if not window:        glfw.terminate()        return    glfw.make_context_current(window)    #            positions    colors    quad = [   -0.5,  0.5, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0,  # Top-left                0.5,  0.5, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0,  # Top-right                0.5, -0.5, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0,  # Bottom-right               -0.5, -0.5, 0.0, 1.0, 1.0, 1.0]  # Bottom-left    quad = numpy.array(quad, dtype = numpy.float32)    indices = [0, 1, 2,               2, 3, 0]    indices = numpy.array(indices, dtype= numpy.uint32)    print(quad.itemsize * quad.size)    vertex_shader_source = """    #version 330    in vec3 position;    in vec3 color;    out vec3 newColor;    void main()    {        gl_Position = vec4(position, 1.0f);        newColor = color;    }    """    fragment_shader_source = """    #version 330    in vec3 newColor;    out vec4 outColor;    void main()    {        outColor = vec4(newColor, 1.0f);    }    """    vertex_shader = shaders.compileShader(vertex_shader_source, GL_VERTEX_SHADER)    fragment_shader = shaders.compileShader(fragment_shader_source, GL_FRAGMENT_SHADER)    shader = shaders.compileProgram(vertex_shader, fragment_shader)    VBO = glGenBuffers(1)    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO)    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, 96, quad, GL_STATIC_DRAW)    EBO = glGenBuffers(1)    glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, EBO)    glBufferData(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, 24, indices, GL_STATIC_DRAW)    position = glGetAttribLocation(shader, "position")    glVertexAttribPointer(position, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 24, ctypes.c_void_p(0))    glEnableVertexAttribArray(position)    color = glGetAttribLocation(shader, "color")    glVertexAttribPointer(color, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 24, ctypes.c_void_p(12))    glEnableVertexAttribArray(color)    glUseProgram(shader)    glClearColor(0, 0, 0, 0)    while not glfw.window_should_close(window):        glfw.poll_events()        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT)        glDrawElements(GL_TRIANGLES, 6, GL_UNSIGNED_INT, None)        glfw.swap_buffers(window)    glfw.terminate() if __name__ == "__main__":    main()