GL_UNIFORM_BLOCK_DATA_SIZE的glGetActiveUniform BlockParam背后的逻辑是什么？

Question

我的着色器源是这一个：

#version 330

uniform mat4 camera;

struct S {
  vec2 v;
  mat2 m;
};

layout(std140) uniform SS {
 S s[2];
};

in vec2 v;

void main () {
  gl_Position = camera * vec4(v.x + s[0].m[0][0], v.y, 0.0, 1.0);
}

当我问我的制服块有多大时，GL回答96。但是，如果我假设mat2是4个浮点数，vec2是2个浮点数，我有两个浮点数，而float是4个字节，那么：

(4 + 2) * 2 * 4 = 48

我发现48个字节......为什么这么多？

也许它来自我的结构的对齐到4个字节。在我的vec2：

之后，让我们添加2个字节的填充以说明对齐

(4 + 2 + 2) * 2 * 4 = 64

这是64，不是 96。那我在哪里错了？事实上，我非常确定我的浮点数是4个字节，因为我可以在它们相互跟随时检索它们......

Answer 1

信不信由你，这对于std140布局来说是正常的。要了解原因，您需要阅读下面列出的对齐规则：

OpenGL 4.4 Core Profile Specification - 7.6.2.2标准统一区块布局 - 第131页

  

规则（4）：

     

    

如果成员是标量或向量的数组，则根据规则（1），将基本对齐和数组步幅设置为与单个数组元素的基本对齐匹配（2），（3）， 向上舍入到vec4 的基本对齐方式。阵列末端可能有填充;数组后面的成员的基本偏移量向上舍入到基本对齐的下一个倍数。

  

     

规则（5）：

     

    

如果成员是具有 C 列和 R 行的列主矩阵，则矩阵与 C 数组的存储方式相同根据规则（4），每个 R 组件的列向量。

  

---

我已经重新编写了您的数据结构，以便从std140对齐的角度说明它的外观：

struct S {
  vec2 v;
  vec2 v_padding;  // NEW (satisfies rule 4 -- mat2 has base alignment 4N)

  //mat2 m;        // ORIGINAL (re-written below for alignment -- see rule 5)

  vec2 m0;
  vec2 m0_padding; // NEW (satisfies rule 4 -- column vectors are aligned to 4N)
  vec2 m1;
  vec2 m1_padding; // NEW (satisfies rule 4 -- column vectors are aligned to 4N)
};

• vec2 v - ＆gt; 2N + 2N
• mat2 m - ＆gt; 2N + 2N + 2N + 2N

总结构尺寸（以机器为单位）：4N + 8N = 12N

数组的大小（以字节为单位）：S s [2]：

12N * 2 = 24N * 4 / N = 96

---

这里最大的问题是使用mat类型。

矩阵被视为向量数组，这会增加额外的对齐奇数。在某些情况下，你可以通过使用行主矩阵解决这些奇怪的问题，但是因为这是一个方形矩阵，不会有任何帮助。

我建议您将数据打包到mat2，而不是vec4。

struct S {
  vec2 v; // 2N + 2N (padding)
  vec4 m; // 4N
};        // 8N

2N + 2N + 4N = 8N * 2 * 4 / N = 64字节

如果您的着色器中确实需要vec4，则可以编写一些额外的代码将mat2解压缩到mat2变量中。