GLSL

OpenGL与OpenGL ES的基本概念与历史

OpenGL ES的版本

OpenGL ES 1.X: 针对固定功能流水管线硬件
OpenGL ES 2.X: 针对可编程流水管线硬件
OpenGL ES 3.X: OpenGL ES 2.0的扩展

EGL

  • OpenGL ES命令需要渲染上下文和绘制表面才能完成图形图像的绘制。
  • 渲染上下文:存储相关OpenGL ES状态
  • 绘制表面:是用于绘制图元的表面。它指定渲染所需要的缓冲区类型。例如颜色缓存区,深度缓存区和模板缓存区。
  • OpenGL ES API 并没有提供如何创建上下文或者上下文如何连接到原生窗口系统。EGL是khronos渲染API[如OpenGL ES]和原生窗口系统之间的接口。唯一支持OpenGLES却不支持EGL的平台是iOS

EGL的主要功能如下:

  1. 和本地窗口系统(native windowing system)通讯;
  2. 查询可用的配置;
  3. 创建OpenGL ES可用的“绘制表面”(drawing surface);
  4. 同步不同类别的API之间的渲染,比如在OpenGL ES和OpenVG之间同步,或者在OpenGL和本地窗口的绘图命令之间;
  5. 管理“渲染资源”,比如纹理映射(rendering map)
向量数据类型
矩阵数据类型
变量存储限定符

如果不正确使用OpenGL ES命令,应用程序就会产生一个错误码。这个错误码将被记录,可以用glGetError查询。在应用程序用glGetError查询第一个错误代码之前,不会记录其他错误代码,一旦查询到错误代码,当前错误代码便复位为GL_NO_ERROR

案例目标

  • 用EAGL创建屏幕上的渲染表面
  • 加载顶点/片元着色器
  • 创建一个程序对象,并链接顶点/片元着色器
  • 设置视口
  • 清除颜色缓存区
  • 渲染简单图元
  • 使颜色缓存区的内容在EAGL窗口表现呈现

着色器与程序

  • 着色器与程序对象
  • 创建和编译着色器
  • 创建并链接程序
  • 获取和设置统一变量
  • 获取和设置属性
  • 着色器编译器与程序二进制代码

需要创建2个基本对象才能用着色器进行渲染:
获取链接后着色器对象的一般过程包括6个步骤:

  1. 创建一个顶点着色器对象和一个片元着色器对象
  2. 将源代码链接到每个着色器对象
  3. 编译着色器对象
  4. 创建一个程序对象
  5. 将编译后的着色器对象链接到程序对象
  6. 链接程序对象

创建与编译一个着色器

GLuint glCreateShader(GLenum type);
type — 创建着色器的类型,GL_VERTEX_SHADER 或者GL_FRAGNENT_SHADER
返回值 — 是指向新着色器对象的句柄。可以调用glDeleteShader删除

void glDeleteShader(GLuint shader)
shader — 要删除的着色器对象句柄

void glShaderSource(GLuint shader, GLSizei count, const GLChar * const * string, const GLint * length)
shader — 指向着色器对象句柄
count — 着色器源字符串的数量,着色器可以由多个源字符串组成,但是每个着色器只有一个main函数
string — 指向保存数量的count的着色器源字符串数组指针
length — 指向保存每个着色器字符串大小且元素数量为count的整数数组指针。

void glCompileShader(GLuint shader);
shader — 需要编译的着色器

void glGetShaderiv(GLuint shader, GLenum pname, GLint * params)
shader — 需要编译的着色器对象句柄
pName — 获取的信息参数,可以为 GL_COMPILE_STATUS/GL_DELETE_STATUS/GL_INFO_LOG_LENGTH/GL_SHADER_SOURCE_LENGTH/GL_SHADER_TYPE
params — 指向查询结果的整数存储位置的指针。

void glGetShaderInfolog(GLuint shader, GLSizei maxLength, GLSizei * length, GLChar * infoLog)
shader — 需要获取信息日志的着色器对象句柄
maxLength — 保存信息日志的缓存区大小
length — 写入的信息日志的长度(减去null终止符);如果不需要知道长度。这个参数可以为Null
infoLog — 指向保存信息日志的字符缓存区的指针。

GLUint glCreateProgram()
创建一个程序对象
返回值:返回一个执行新程序对象的句柄

void glDeleteProgram(GLuint program)
program:指向需要删除的程序对象句柄

//着色器与程序链接/附着
void glAttachShader(GLuint program,GLuint shader)
program: 指向程序对象的句柄
shader:指向程序链接的着色器对象的句柄

//断开链接
void glDetachShader(GLuint program)
program:指向程序对象的句柄
shader: 指向程序断开链接的着色器对象句柄

glLinkProgram(GLuint program)
program:指向程序对象句柄

链接程序后,需要检查链接是否成功。你可以使用glGetProgramiv检查链接状态:
void glGetProgramiv(GLuint program, GLenum pname, GLint * params)
program:需要获取信息的程序对象句柄
pname: 获取信息的参数,可以是:
    GL_ACTIVE_ATTRIBUTES
    GL_ACTIVE_ATTRIBUUTES_MAX_LENGTH
    GL_ACTIVE_UNIFORM_BLOCK
    GL_ACTIVE_UNIFORM_BLICK_MAX_LENGTH
    GL_ACTIVE_UNIFORMS
    GL_ACTIVE_UNIFORM_MAX_LENGTH
    GL_ATTACHED_SHADERS
    GL_DELETE_ATATUS
    GL_INFO_LOG_LENGTH
    GL_LINK_STATUS
    GL_PROGRAM_BINARY_RETRIEVABLE_HINT
    GL_TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER_MODE
    GL_TRANSFORM_FEEDBACK_VARYINGS
    GL_TRANSFORM_FEEDBACK_VARYING_MAX_LENGTH
    GL_VALIDATE_STATUS
param:指向查询结果整数存储位置的指针

从程序信息日志中获取信息
void glGetPorgramInfoLog(GLuint program,GLSizei maxLength,GLsizei * length, GLChar * infoLog)
program:指向需要获取信息的程序对象句柄
maxLength:存储信息日志的缓存区大小
length:写入的信息日志长度(减去null终止符),如果不需要知道长度,这个参数可以为null.
infoLog:指向存储信息日志的字符缓存区的指针

void glUseProgram(GLuint program)
program:设置为活动程序的程序对象句柄

为什么要用FrameBuffer 和 RenderBuffer? 他们是什么关系?

一个renderbuffer对象是通过应用分配的一个2D图像缓存区。renderbuffer能够被用来分配和存储颜色、深度或者模板值。也能够在一个framebuffer被用作颜色、深度、模板的附件。一个renderbuffer是一个类似于屏幕窗口系统提供可绘制的表面。比如pBuffer.一个renderbuffer,然后他并不能直接的使用像一个GL纹理。

一个frameBuffer对象(通常被称为一个FBO)。是一个收集颜色、深度和模板缓存区的附着点。描述属性的状态,例如颜色、深度和模板缓存区的大小和格式,都关联到FBO(Frame Buffer Object),并且纹理的名字和renderBuffer对象也是关联与FBO.各种各样的2D图形能够被附着framebuffer对象的颜色附着点。他们包含了renderbuffer对象存储的颜色值、一个2D纹理或立方体贴图。或者一个mip-level的二维切面在3D纹理。同样,各种各样的2D图形包含了当时的深度值可以附加到⼀个FBO的深度附着点钟去。唯一的⼆维图像,能够附着在FBO的模板附着点,是⼀个renderbuffer对象存储模板值。

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