Qt GUIでシェーダーとデータバッファを繋ぐ：glGetActiveUniformBlockiv() 関数の詳細とサンプルコード

QOpenGLExtraFunctions::glGetActiveUniformBlockiv()関数は、OpenGL Shading Language (GLSL) プログラム内のユニフォームブロックに関する情報を取得するために使用されます。具体的には、指定されたユニフォームブロックの特定のプロパティ値を取得します。この関数は、ユニフォームブロックのレイアウトとサイズを理解し、シェーダープログラムとデータバッファ間のデータ転送を効率的に行うために役立ちます。

関数詳細

void QOpenGLExtraFunctions::glGetActiveUniformBlockiv(
    GLuint program,
    GLsizei uniformCount,
    const GLuint *uniformIndices,
    GLenum pname,
    GLint *params
);

引数

params: 取得した情報の格納先となる配列
pname: 取得する情報の種類を示す列挙値
uniformIndices: 情報を取得するユニフォームブロックのインデックス配列
uniformCount: 情報を取得するユニフォームブロックの個数
program: 対象となるGLSL プログラムの ID

戻り値

なし

取得可能な情報

pname 引数によって、以下の情報の種類を指定できます。

GL_UNIFORM_BLOCK_ACTIVE_UNIFORM_LOCATIONS: アクティブなユニフォームのロケーション番号
GL_UNIFORM_BLOCK_ACTIVE_UNIFORMS: ユニフォームブロック内のアクティブなユニフォームの数
GL_UNIFORM_BLOCK_SIZE: ユニフォームブロックのサイズ
GL_UNIFORM_BLOCK_BINDING: ユニフォームブロックのバインディングインデックス
GL_UNIFORM_BLOCK_REFERENCED_DATA_SIZE: ユニフォームブロックが参照するデータのサイズ

使い方

QOpenGLExtraFunctions インスタンスを作成し、現在のOpenGL コンテキストに関連付けます。
glGetActiveUniformBlockiv() 関数を呼び出し、必要な情報を取得します。

例

QOpenGLExtraFunctions functions;
functions.initializeOpenGLFunctions();

GLuint program = ...; // GLSL プログラムの ID
GLuint uniformIndices[2] = {0, 1}; // 情報を取得するユニフォームブロックのインデックス
GLint blockSize[2]; // ユニフォームブロックのサイズを格納する配列

functions.glGetActiveUniformBlockiv(program, 2, uniformIndices, GL_UNIFORM_BLOCK_SIZE, blockSize);

// blockSize[0] には最初のユニフォームブロックのサイズが格納される
// blockSize[1] には2番目のユニフォームブロックのサイズが格納される

注意点

情報を取得する前に、glUseProgram() 関数を使用して対象となるGLSL プログラムをアクティブにする必要があります。
glGetActiveUniformBlockiv() 関数は、OpenGL ES 3.0 以降または OpenGL 3.x/4.x コンテキストでのみ使用できます。

QOpenGLExtraFunctions::glGetActiveUniformBlockiv() 関数は、シェーダープログラムのデバッグや最適化に役立ちます。ユニフォームブロックのレイアウトとサイズを理解することで、シェーダープログラムとデータバッファ間のデータ転送を効率的に行い、パフォーマンスを向上させることができます。

また、この関数は、ユニフォームブロックのメモリ割り当てやデータ構造体の定義にも役立ちます。

#include <QCoreApplication>
#include <QOpenGLFunctions>

int main(int argc, char *argv[])
{
    QCoreApplication app(argc, argv);

    // OpenGL コンテキストを作成
    QOpenGLContext context;
    context.create();

    // 現在のコンテキストを有効にする
    context.makeCurrent();

    // QOpenGLExtraFunctions インスタンスを作成
    QOpenGLExtraFunctions functions;
    functions.initializeOpenGLFunctions();

    // GLSL プログラムを作成
    GLuint program = ...; // GLSL プログラムを作成するコード

    // 情報を取得するユニフォームブロックのインデックス
    GLuint uniformIndices[2] = {0, 1};

    // ユニフォームブロックのサイズを格納する配列
    GLint blockSize[2];

    // ユニフォームブロックのサイズを取得
    functions.glGetActiveUniformBlockiv(program, 2, uniformIndices, GL_UNIFORM_BLOCK_SIZE, blockSize);

    // 取得した情報を表示
    qDebug() << "Block 0 size:" << blockSize[0];
    qDebug() << "Block 1 size:" << blockSize[1];

    return 0;
}

説明

QCoreApplication インスタンスを作成します。
QOpenGLContext インスタンスを作成し、現在のスレッドに関連付けます。
QOpenGLExtraFunctions インスタンスを作成し、現在のOpenGL コンテキストに関連付けます。
GLSL プログラムを作成します。
情報を取得するユニフォームブロックのインデックスを配列に格納します。
ユニフォームブロックのサイズを格納する配列を作成します。
glGetActiveUniformBlockiv() 関数を呼び出し、ユニフォームブロックのサイズを取得します。
取得した情報をコンソールに出力します。

このコードはあくまで一例であり、実際の使用状況に合わせて変更する必要があります。

そのため、OpenGL ES 2.0 以前のコンテキストで使用する場合や、より汎用的な方法でユニフォームブロック情報を取得したい場合は、代替方法が必要となります。

代替方法

glGetProgramResourceiv() 関数を使用する

glGetProgramResourceiv() 関数は、シェーダープログラム内の様々なリソースに関する情報を取得するために使用できます。ユニフォームブロックの情報もこの関数で取得できます。
```
void QOpenGLExtraFunctions::glGetProgramResourceiv(
    GLuint program,
    GLenum programInterface,
    GLuint index,
    GLsizei propCount,
    GLenum *props,
    GLint *params
);
```
この関数を GL_UNIFORM_BLOCK と GL_UNIFORM_BLOCK_DATA_SIZE または GL_UNIFORM_BLOCK_INDEX の組み合わせで使用して、ユニフォームブロックのサイズまたはインデックスを取得できます。

どちらの代替方法を選択するべきか

どちらの代替方法を選択するかは、状況によって異なります。

glGetUniformBlockIndex() 関数と glGetActiveUniform() 関数は、OpenGL ES 2.0 以前のコンテキストでも使用できますが、glGetProgramResourceiv() 関数よりもコードが冗長になります。
glGetProgramResourceiv() 関数はより汎用的ですが、OpenGL ES 3.0 以降または OpenGL 3.x/4.x コンテキストでのみ使用できます。

QOpenGLExtraFunctions::glGetActiveUniformBlockiv() 関数自体は非常に便利な関数ですが、状況によっては代替方法の方が適切な場合があります。