GLSL

2017-01-04 本文已影响0人龙遁流

OpenGL着色器（shader）语言

典型结构：

典型结构

基本数据类型：int, float, double, uint, bool

GLSL容器类型：vector， matrix

向量类型

使用.操作符引用成员，如坐标（x, y, z, w），颜色（r, g, b, a），纹理坐标（s, t, p, q）

分量重组：

vec2 someVec;

vec4 differentVec = someVec.xyxx;

vec3 anotherVec = differentVec.zyw;

vec4 otherVec = someVec.xxxx + anotherVec.yxzy;

vec2 vect = vec2(0.5f,0.7f);

vec4 result = vec4(vect,0.0f,0.0f);

vec4 otherResult = vec4(result.xyz,1.0f);

顶点着色器：使用location这一元数据指定输入变量，这样我们才可以在CPU上配置顶点属性。顶点着色器需要为它的输入提供一个额外的layout标识，这样我们才能把它链接到顶点数据。

片段着色器：使用vec4颜色输出变量，若未定义输出颜色，则默认为黑色或白色

各着色器数据交流：从一个着色器向另一个着色器发送数据，必须在发送方着色器中声明一个输出，在接收方着色器中声明一个类似的输入。当类型和名字都一样的时候，OpenGL就会把两个变量链接到一起，它们之间就能发送数据了（这是在链接程序对象时完成的）。

着色器实例

Uniform是一种从CPU中的应用向GPU中的着色器发送数据的方式，但uniform和顶点属性有些不同。首先，uniform是全局的(Global)。全局意味着uniform变量必须在每个着色器程序对象中都是独一无二的，而且它可以被着色器程序的任意着色器在任意阶段访问。第二，无论你把uniform值设置成什么，uniform会一直保存它们的数据，直到它们被重置或更新。

uniform变量定义

uniform变量在OpenGL代码中使用

我们可以通过glUniform4f函数设置uniform值。注意，查询uniform地址不要求你之前使用过着色器程序，但是更新一个unform之前你必须先使用程序（调用glUseProgram)，因为它是在当前激活的着色器程序中设置unform的。

uniform函数有许多，但命名方式遵循一定的规律：

glUniform函数添加后缀

支持多属性：

顶点着色器

VBO存储

VAO使能多属性

高级GLSL

GLSL的内建变量

gl_Position：顶点着色器裁剪空间输出的位置向量

gl_PointSize：用于基本图元GL_POINTS，设置点的大小，类型为float；使用前需开启

glEnable(GL_PROGRAM_POINT_SIZE);

gl_VertexID：整型变量，存储绘制的当前顶点的id。进行索引渲染是，它保存着当前绘制顶点的索引，其他时候保存的是从渲染开始起直到当前处理的这个顶点的编号。

片段着色器的变量

gl_FragCoord：它的z元素和特定的片段的深度相等；x,y是当前片段的窗口坐标

gl_FrontFacing：bool型，若当前片段是正面的一部分值为true，反之为false。可以根据其值为内外赋予不同的纹理

gl_FragDepth：设置当前片段的深度值，若不设置值则采用gl_FragCoord.z的值。可以使用深度条件重新声明这个变量

layout (depth_<condition>) out float gl_FragDepth;

condition可能取值：例如depth_greater

any 默认值. 前置深度测试是关闭的

greater 深度值只能比gl_FragCoord.z大

less 深度值只能设置得比gl_FragCoord.z小

unchanged 如果写入gl_FragDepth, 就会写gl_FragCoord.z

接口块

使用in, out关键字声明，如果接口块的名字一致，in块和out块的数据会联系起来

out VS_OUT{

vec2 TexCoords;

} vs_out;

in VS_OUT{

vec2 TexCoords;

} fs_in;

块的成员使用.运算符来引用；

Uniform缓冲对象

uniform缓冲对象比单独的uniform有很多好处。第一，一次设置多个uniform比一次设置一个速度快。第二，如果改变一个横跨多个着色器的uniform，在uniform缓冲中只需更改一次。第三，使用uniform缓冲对象可以在着色器中使用更多的uniform。OpenGL有一个对可使用uniform数据的数量的限制，可以用GL_MAX_VERTEX_UNIFORM_COMPONENTS来获取。当使用uniform缓冲对象中，这个限制的阈限会更高。所以无论何时，当达到了uniform的最大使用数量（比如做骨骼动画的时候），可以使用uniform缓冲对象。