Open GL ES 3.1 计算着色器的最小工作示例

我想使用 Open GL ES 进行通用计算。

所以到目前为止我所理解的是，我需要创建一个 SSBO 并将数据传输到那里，将缓冲区绑定到着色器中的特殊点，运行着色器并取回数据。

到目前为止我有3个问题：

1. 该代码无法编译：错误：未定义对“glDispatchCompute”的引用。我已经包含了GLES3/gl31.h，该函数就在那里。 open gl es 的其他函数已正确导入；
2. 我不明白如何从缓冲区取回数据；
3. 代码中可能还有其他一些错误。我没有在网上找到 Open GL ES 3.1 计算着色器代码的示例，因此我尝试将常用的 Open GL ES 代码（我是这方面的新手）与上面链接中的计算着色器代码结合起来。

另外，我编写的代码是从 Android 应用程序启动的，所以从那一侧可能会出现一些问题。我的最终任务是在该着色器上计算一些内容并返回 Android 应用程序。现在它只返回我用于调试的固定字符串。

这是我的代码：

#include <jni.h>
#include <string>


#include <GLES3/gl31.h>
//#include <GLES/egl.h>


static const char COMPUTE_SHADER[] =
        "#version 310 es\n"
                "layout(local_size_x = 128) in;\n"
                "layout(std430) buffer;\n"
                "layout(binding = 0) writeonly buffer Output {\n"
                "vec4 elements[];\n"
                "} output_data;\n"
                "layout(binding = 1) readonly buffer Input0 {\n"
                "vec4 elements[];\n"
                "} input_data0;\n"
                "void main()\n"
                "{\n"
                "    uint ident = gl_GlobalInvocationID.x;\n"
                "output_data.elements[ident] = input_data0.elements[ident] * input_data0.elements[ident];\n"
                "}";

GLuint LoadShader(const char *shaderSrc)
{

    GLuint shader;
    GLint compiled;

    // Create the shader object
    shader = glCreateShader(GL_COMPUTE_SHADER);
    if(shader == 0)
        return shader;

    // Load the shader source
    glShaderSource(shader, 1, &shaderSrc, NULL);

    // Compile the shader
    glCompileShader(shader);
    // Check the compile status
    glGetShaderiv(shader, GL_COMPILE_STATUS, &compiled);
    if(!compiled)
    {
        GLint infoLen = 0;
        glGetShaderiv(shader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLen);

        if(infoLen > 1)
        {
            char* infoLog = (char*)malloc(sizeof(char) * infoLen);
            glGetShaderInfoLog(shader, infoLen, NULL, infoLog);
            //esLogMessage("Error compiling shader:\n%s\n", infoLog);
            free(infoLog);
        }
        glDeleteShader(shader);
        return 0;
    }
    return shader;
}

extern "C" JNIEXPORT jstring

JNICALL
Java_appname_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */) {
    // Maybe create a shader straight here
    //prepare_data();
    //GLuint tex[2];
    char hello[100] = "hello";

    GLuint data_buffer;
    GLuint output_buffer;

    uint32_t data[10] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};

    glGenBuffers(1, &data_buffer);
    glBindBuffer(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, data_buffer);
    glBufferData(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, sizeof(uint32_t) * 10, (void*)data, GL_STREAM_COPY);
    glBindBufferBase( GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, 1, data_buffer);

    glGenBuffers(0, &output_buffer);
    glBindBuffer(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, output_buffer);
    //glBufferData(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, sizeof(uint32_t) * 10, (void*)calc_data, GL_STREAM_COPY);
    glBindBufferBase( GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, 0, output_buffer);

    GLuint program = glCreateProgram();
    GLuint shader = LoadShader(COMPUTE_SHADER);

    glAttachShader(program, shader);
    glLinkProgram(program);

    glUseProgram(program);
    glDispatchCompute(10,1,1);

    GLuint *ptr = (GLuint *) glMapBufferRange(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, 0, 10, GL_READ_ONLY );
    GLuint info = ptr[ 0 ];
    glUnmapBuffer( GL_SHADER_STORAGE_BUFFER );
    sprintf(hello, "%d ", info);

    glMemoryBarrier( GL_SHADER_STORAGE_BARRIER_BIT );

    return env->NewStringUTF(hello);
}

第一个问题是，您必须使用正确的数据类型（uint）在缓冲区对象的规范中：

layout(binding = 0) writeonly buffer Output
{
    uint elements[];
} output_data;

layout(binding = 1) readonly buffer Input0
{
    uint elements[];
} input_data0;

此外，您还通过以下方式创建并初始化了缓冲区对象的数据存储glBufferData https://www.khronos.org/registry/OpenGL-Refpages/gl4/html/glBufferData.xhtmll:

glGenBuffers(0, &output_buffer);
glBindBuffer(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, output_buffer);
glBindBufferBase( GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, 0, output_buffer);

glBufferData(GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, sizeof(GLuint) * 10, nullptr, GL_DYNAMIC_READ);

当你这样做时，缓冲区的映射通过glMapBufferRange https://www.khronos.org/registry/OpenGL-Refpages/gl4/html/glMapBufferRange.xhtml会起作用，如果你使用GL_MAP_READ_BIT（而不是枚举常量GL_READ_ONLY，在这种情况下根本没有意义）：

GLuint *ptr = (GLuint*)glMapBufferRange(
    GL_SHADER_STORAGE_BUFFER, 0, sizeof(GLuint) * 10, GL_MAP_READ_BIT );