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WebGL 索引缓冲区 (Index Buffer)

索引缓冲区(也称为元素数组缓冲区)是WebGL中一种优化渲染性能的重要机制，它允许您重用顶点数据来绘制复杂的几何图形。

基本概念

索引缓冲区的工作原理：

1. 您创建一个顶点缓冲区(包含所有顶点数据)
2. 然后创建一个索引缓冲区，其中包含指向顶点缓冲区中顶点的索引
3. 绘制时，WebGL按照索引顺序从顶点缓冲区中获取顶点

创建和使用索引缓冲区

// 1. 创建顶点数据
const vertices = [0.0,  0.5,  // 顶点0-0.5, -0.5,  // 顶点10.5, -0.5   // 顶点2
];// 2. 创建索引数据
const indices = [0, 1, 2]; // 绘制一个三角形// 3. 创建顶点缓冲区
const vertexBuffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertexBuffer);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);// 4. 创建索引缓冲区
const indexBuffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indexBuffer);
gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, new Uint16Array(indices), gl.STATIC_DRAW);// 5. 绘制时使用索引缓冲区
gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indexBuffer);
gl.drawElements(gl.TRIANGLES, indices.length, gl.UNSIGNED_SHORT, 0);

优势

1. 减少内存使用：可以重用顶点数据而不需要重复存储
2. 提高性能：减少需要传输到GPU的数据量
3. 支持复杂几何：更容易构建由多个三角形组成的复杂形状

实际应用示例

绘制一个正方形(由2个三角形组成):

// 顶点数据 (4个顶点)
const vertices = [-0.5,  0.5,  // 左上-0.5, -0.5,  // 左下0.5, -0.5,  // 右下0.5,  0.5   // 右上
];// 索引数据 (2个三角形 = 6个索引)
const indices = [0, 1, 2,  // 第一个三角形0, 2, 3   // 第二个三角形
];// 创建和填充缓冲区...// 绘制
gl.drawElements(gl.TRIANGLES, 6, gl.UNSIGNED_SHORT, 0);

注意事项

1. 索引类型可以是gl.UNSIGNED_BYTE、gl.UNSIGNED_SHORT或gl.UNSIGNED_INT(需要OES_element_index_uint扩展)
2. 索引缓冲区必须在使用drawElements之前绑定
3. 索引从0开始，对应顶点缓冲区中的顶点顺序

索引缓冲区是WebGL中高效渲染复杂几何图形的关键技术，特别是在处理3D模型时尤为重要。