OpenGL着色器了解和使用

废话不多说,先借一下大佬的图方便理解,最后以一个简单案例加深记忆。

管线渲染流程简化图


1. client客户端和server服务端

管线上半部分为client(运行在CPU),下半部分为server(运行在GPU)。就OpenGL而言,client是存储在CPU存储器中的,驱动程序将渲染指令与数据组合起来发给server执行;两者在功能上为异步的,client不断将数据和指令一起送入缓冲区,缓冲区再发送到server执行。

2. 3种向着色器传递数据的方式

Attributes,仅支持向顶点着色器传递数据,数据一般为顶点数据,颜色值等。

Uniforms,一遍传递统一固定的值,如变换矩阵等。

Texture Data,纹理贴图数据,虽然支持向顶点着色器传递(不过没必要),一般是传递给片段着色器。

3. 图元装配

可以理解为各个顶点根据不同的连接方式组成图元,以下为7种基本图元连接方式。

OpenGL着色器使用(了解一下)

注意:使用固定存储着色器,一定要非常注意参数的个数名称和顺序,写错了没有报错提示什么的,写错了检查代码的时候会哭的。


代码实现

接下来通过OpenGL绘制一个简单的三角形来加深一下理解,以下代码为main.cpp中的,至于如何配置环境就不说明了。

需要先导入需要的库和文件 #include "GLShaderManager.h"、#include "GLTools.h"和#include 。

GLShaderManager shaderManager;

//简单的批次容器,是GLTools的一个简单的容器类,用于存放顶点描述信息。

GLBatch triangleBatch;

void changeSize(int w,int h)

{

glViewport(0, 0, w, h);

}

void RenderScene(void)

{

/*

清除一个或者一组特定的缓存区

OpenGL 中不止一种缓冲区(颜色缓存区、深度缓存区和模板缓存区)

清除缓存区对数值进行预置

参数:指定将要清除的缓存的

GL_COLOR_BUFFER_BIT :指示当前激活的用来进行颜色写入缓冲区

GL_DEPTH_BUFFER_BIT :指示深度缓存区

GL_STENCIL_BUFFER_BIT:指示模板缓冲区

*/

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT|GL_STENCIL_BUFFER_BIT);

    //设置一组浮点数来表示颜色 rgba

GLfloat vBlue[] = {0.0,0.0,1.0,1.0f};

    //使用单元着色器渲染一个颜色的几何图形

shaderManager.UseStockShader(GLT_SHADER_IDENTITY,vBlue);

    //提交着色器

triangleBatch.Draw();

    //在开始的设置openGL 窗口的时候,我们指定要一个双缓冲区的渲染环境。这就意味着将在后台缓冲区进行渲染,渲染结束后交换给前台。这种方式可以防止观察者看到可能伴随着动画帧与动画帧之间的闪烁的渲染过程。缓冲区交换平台将以平台特定的方式进行。

    //将后台缓冲区进行渲染,然后结束后交换给前台

glutSwapBuffers();

}

void setupRC()

{

//设置清屏颜色(背景颜色)

glClearColor(0.98f, 0.40f, 0.7f, 1);

    //初始化一个渲染管理器,然后才可以使用固定存储着色器

shaderManager.InitializeStockShaders();

//指定顶点位置

GLfloat vVerts[] = {

    -0.5f,0.0f,0.0f,

    0.5f,0.0f,0.0f,

    0.0f,1.0f,0.0f

};

//向容器放入顶点数据,并指定图元连接方式。GL_TRIANGLES为三角形连接

triangleBatch.Begin(GL_TRIANGLES, 3);

triangleBatch.CopyVertexData3f(vVerts);

triangleBatch.End();

}

int main(int argc,char argv[])

{

//初始化GLUT库,这个函数只是传说命令参数并且初始化glut库

glutInit(&argc, argv);

/

初始化双缓冲窗口,其中标志GLUT_DOUBLE、GLUT_RGBA、GLUT_DEPTH、GLUT_STENCIL分别指

双缓冲窗口、RGBA颜色模式、深度测试、模板缓冲区

简单图形初始化颜色模式就可以了

*/

glutInitDisplayMode(GLUT_RGBA);

//GLUT窗口大小、窗口标题

glutInitWindowSize(800, 600);

glutCreateWindow("Triangle");

/*

GLUT 内部运行一个本地消息循环,拦截适当的消息。然后调用我们不同时间注册的回调函数。我们一共注册2个回调函数:

1)为窗口改变大小而设置的一个回调函数

2)包含OpenGL 渲染的回调函数

*/

glutReshapeFunc(changeSize);

glutDisplayFunc(RenderScene);

/*

初始化一个GLEW库,确保OpenGL API对程序完全可用。

在试图做任何渲染之前,要检查确定驱动程序的初始化过程中没有任何问题

*/

GLenum status = glewInit();

if (GLEW_OK != status) {

    printf("GLEW Error:%s\n",glewGetErrorString(status));

    return 1;

}

//设置我们的渲染环境

setupRC();

glutMainLoop();

return  0;

}

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