OpenGL 着色器语言基础

数据类型概述：

• 标量 ：也被称为“无向量”其值只有大小，并不具有方向。

• 向量：有方向的量叫做向量。OpenGLES着色语言中，向量可以看做是用同样类型的标量组成，其基本类型也分为bool、int和float三种。 每个 向量可以由2个、3个、4个相同的标量组成。

   1.其基本类型也分为bool、int和float三种。 每个向量可以由2个、3个、4个相同的标量组成 
   2.向量在着色器中的作用可以很方便的存储以及操作颜色、位置、纹理坐标等不仅包含一个组成部分的量。
    开发中，有时可能需要单独访问向量中的某个分量，基本的语法为 “<向量名>.<分量名>”。
  

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• 矩阵：
  1.矩阵在3D开发中的作用：做位移变换
  2.矩阵类型

  
  image
  

  3.矩阵初始化
  mat4*4 是什么意思:第一个值表示列，第二个表示行
  初始化矩阵
  <blockquote>mat3 m=mat3(1.0 , 2.0 ,3.0 , 4.0, 5.0, 6.0, 7.0 ,8.0 , 9.0);
  vec3 column1=vec3(1.0 , 2.0 ,3.0 );
  vec3 column2=vec3(4.0, 5.0, 6.0 );
  mat3 m=mat3(column1,column2 ,column3);
  vec2 column1=vec2(1.0 , 2.0 );
  vec2 column3=vec2( 7.0 ,8.0 );
  mat3 m=mat3(column1 ,3.0 ,column2 ,6.0 ,column3 ,9.0);

• 采样器
  采样器是着色语言中不同于C语言的一种特殊的基本数据类型，其专门用来进行纹理采样的相关操作。一般情况下，一个采样器变量代表一幅或一套纹理贴图

  
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• 结构体
  OpenGL ES着色语言还提供了类似C语言中的用户自定义结构体，同样也是使用struct关键字进行声明。

<blockquote>struct info{ //声明一个结构体 info
vec3 color; //颜色成员
vec3 position; //位置成员
vec2 texturecoor; //纹理坐标成员
}

• 数组:声明数组的方式主要有两种：

  <blockquote>1.在声明数组的同时，指定数组的大小。
  vec3 position[10];//声明 一个包含10个vec3的数组
  2.引用数组之前，要再次使用第一种声明方式来生命该数组。
  vec3 position[];//声明 一个大小不定的vec3整型数组
  vec3 position[5];//再次声明该数组 并指定大小

代码中访问数组的下标都是编译时常量，这时编译器会自动创建适当大小的数组，使得数组尺寸足够存储编译器看到的最大索引值对应的元素。

• 代码如下：

• <blockquote>vec3 position[];//声明了一个大小不定的vec3数组
  position[3] = vec3(3.0); //position需要一个大小为4的数组
  position[20] = vec3(6.0); //position需要一个大小为21的数组

• 空类型:空类型使用void表示，仅用来声明不返回任何值得函数。例如在顶点着色器以及片元着色器中必须存在的main函数就是一个返回值为空的函数，代码如下：

<blockquote>void main() {//声明一个空返回值类型的main方法
　}

• 类型修饰符
  1.attribute 一般用于每个顶点都各不相同的数据，例如:颜色，顶点。。。
  - 只有顶点着色器中会有这哥们(attribute )
  - 是属性限定符
  - 只能用来修饰 浮点数的标量 ，浮点数的向量 ， 浮点数的矩阵变量，不能用于修饰其他类型

  2.uinfrom 一致变量限定符

  (一致变量:对同一组顶点组成的单个3D物体中所有的顶点都相同的量)
  - 主要出现在顶点和片元 着色器
  - 可以修饰所有的基本数据类型

  3.verying 用来传递顶点着色器中的数据到片元着色器中

  例如:
  顶点着色器 verying vec2 texture;
  片元着色器 verying vec2 texture;

  4.const 加了这哥们变量值不可变，常量，编译时常量 (编译时常量:在声明的时候要进行初始化，编译器在编译的时候不需要给他分配任何运行时资源。)
  例如:
  const float PI=3.14;

  5.in 和out 用in修饰的变量代表的是输入变量，用out修饰的表示输出变量
  6.inout 用来修饰参数为输入输出参数，同时具有两种功能!

• GLSL操作符与优先级

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• 操作符重载
  例如:向量和矩阵之间的乘法 vec3 v;
  mat3 m;
  vec3 r=v*m;注意:矩阵和向量的维度必须匹配!

• 控制流

if(){
}else{
}
switch(){
    case : brake; 
    default:break;
 }

• 循环语句

for(int i=0 ;i<10;i++){}
while(){}
do{
}while()

• 流控制语句
  brake;
  return;
  continue;
  discard:丢弃当前片元，终止片元着色器执行( 只能在片元着色器中使用，只要运行到该语句，那片元着色器就 会立刻终止)
• 函数声明
  1.函数声明，变量名需要添加访问修饰符
  2.GLSL支持用户自定义函数，同时它定义了一些内置函数
  3.函数名称可以是任何字符、数字、下划线，但是不能使用数字，连续下划线或者gl_作为函数的开始
  4.返回值可以是任何内置的GLSL类型，或者用户定义的结构体和数组类型。
  5.返回值是数组时，必须现实的指定大小。函数返回类型是void则没有返回值
  6.函数的参数也可以是任何类型的函数，包括数组(这里数组必须设置大小)
  7.在使用一个函数前必须声明他的原型或者直接给出函数体。
  8.GLSL的编译器在使用函数前必须找到函数的声明，否则会产生错误
  9.函数原型只是给出了函数的形式，但是并没有给出具体的实现内容