glBufferSubData смещения для структур

Вы должны учитывать особые правила выравнивания при привязке данных к std140 стандартной унифицированной блочной компоновке.

См. Спецификацию профиля совместимости API OpenGL 4.6; 7.6.2.2 Стандартная унифицированная блочная компоновка; стр. 144

Когда указан макет std140, смещение каждого юниформа в юниформ-блоке может быть получено из определения юниформ-блока путем применения набора правил, описанных ниже.

1. Если элемент является скаляром, потребляющим N базовых машинных единиц, базовое выравнивание равно N

....

3. Если элемент представляет собой трехкомпонентный вектор с компонентами, потребляющими N базовых машинных единиц, базовое выравнивание равно 4N.

....

9. Если элемент является структурой, базовое выравнивание структуры равно N, где N — наибольшее значение базового выравнивания любого из ее элементов, округленное до базового выравнивания vec4. Затем отдельным членам этой подструктуры назначаются смещения путем рекурсивного применения этого набора правил, где базовое смещение первого элемента подструктуры равно выровненному смещению структуры. Структура может иметь заполнение в конце; базовое смещение элемента, следующего за подконструкцией, округляется до следующего кратного базового выравнивания конструкции.

10. Если элемент представляет собой массив из S структур, S элементов массива располагаются по порядку в соответствии с правилом (9).

Когда вы применяете эти правила к своей структуре данных, это приводит к следующим смещениям:

struct FocalLight                    // size 80 (rule 9 and 10)
{
    vec3 f_light_position;           // offset 0  (rule 3 and 10)
    vec3 f_light_direction;          // offset 16 (rule 3)
    vec3 f_light_diffuse_intensity;  // offset 32 (rule 3)
    vec3 f_light_specular_intensity; // offset 48 (rule 3)
    float f_apperture_angle;         // offset 60 (rule 1)
    float f_attenuation;             // offset 64 (rule 1)
};
layout(std140) uniform focalLights{
    FocalLight f_lights[MAX_NUM_TOTAL_LIGHTS];
};

Привязка данных:

int offset = 0;
for (unsigned int i=0; i<focal_lights.size(); i++) {

    glBufferSubData(GL_UNIFORM_BUFFER, offset, sizeof(float) * 3, focal_lights[i].position);

    offset += 16; // rule 3
    glBufferSubData(GL_UNIFORM_BUFFER, offset, sizeof(float) * 3, focal_lights[i].direction);

    offset += 16; // rule 3
    glBufferSubData(GL_UNIFORM_BUFFER, offset, sizeof(float) * 3, focal_lights[i].diffuse_intensity);

    offset += 16; // rule 3
    glBufferSubData(GL_UNIFORM_BUFFER, offset, sizeof(float) * 3, focal_lights[i].specular_intensity);

    offset += 12; // rule 1
    glBufferSubData(GL_UNIFORM_BUFFER, offset, sizeof(float), &focal_lights[i].apperture_angle);

    offset += 4; // rule 1
    glBufferSubData(GL_UNIFORM_BUFFER, offset, sizeof(float), &focal_lights[i].attenuation);

    offset += 16; // rules 9 and 10
}

Один вызов для буферизации данных — это все, что вам нужно.

glBufferSubData(GL_UNIFORM_BUFFER, 0, sizeof(FocalLight)*focal_lights.size(), focal_lights);

Использование нескольких небольших буферных копий данных засоряет API и драйвер, что приводит к очень низкой производительности.

Чтобы иметь дело с выравниванием std140 (или предпочтительно std430), вам просто нужно добавить дополнение к вашим структурам на стороне С++ или изменить порядок членов.

struct FocalLight{
  vec3 f_light_position;
  float f_apperture_angle;
  vec3 f_light_direction;
  float f_attenuation;
  vec3 f_light_diffuse_intensity;
  float pad1;
  vec3 f_light_specular_intensity;
  float pad2;
};

В качестве альтернативы вы можете использовать встроенную директиву компилятора для выравнивания __declspec(align(16))