着色器基础

1. OpenGL着色器语言变量存储限定符

<none> 普通本地变量,外部不可以访问,外部不可见。
const 编译时确定的常量,只读属性。
in 从上以阶段传递过来的变量。
in cenreoid 一个从上一阶段产地过来的变量,并且司永乐质心插值。
inout 可以读写的局部变量。
uniform 从客户端(应用程序端)传递过来的变量,在服务端(着色器端)不可以改变。

2. 插值

在3D渲染中,顶点着色器会得到一些原始信息,包括顶点位置、颜色、纹理坐标等等。顶点着色器会做一系列的变换与计算而得到想要的顶点,之后片段着色器进行光栅化,在进行光栅化之前这些数据会被转化成一系列的像素,此时每个像素都有位置、颜色、纹理坐标这些属性信息,而这些属性信息是通过顶点属性用插值方法得到的。
OpenGL的插值方法的三种插值方式
flat 不进行插值。
noperspetive 非透视插值(线性插值),两点之前取中间点的插值方式,一般用于正交投影中。
smooth 默认的插值方式,顶点会以透视矫正的方式进行插值,在透视投影中,图像是以远小近大的方式显示的,是不均匀排布的,这样根据这样的插值取得的颜色,纹理等分量也是不均匀的,可能不是我们想要的结果,这时我们可以通过透视矫正插值的方法得到均匀的线性插值。

3. 着色器程序的生成

1. 编译,绑定,连接

由于OpenGL的着色器语言没有I/O操作,所以一般将着色器以文本的形式存到本地,然后通过客户端本地读写操作取到该文件的内容。所以使用着色器程序之前我们要将取到的着色器源代码生成着色器程序这样客户端才会正常的使用,主要流程就是编译,绑定和连接最后生成可以使用的着色器程序。具体流程如下

1. 设置源代码

首先我们创建两个着色器对象分别为顶点着色器对象和片段着色器对象并且指向对应的着色器源代码以此来管理。

//创建顶点着色器对象
GLuint vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
//创建片段着色器对象
GLuint fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
//着色器对象指向着色器源代码,这里以片段着色器为例
glShaderSource(fragmentShader, 1, (const GLchar **)fsStringPtr, NULL);
fsStringPtr为一个字符指针,指向着色器代码
2. 编译着色器源代码

通过着色器对象编译着色器源代码,这布主要的作用就是通过编译器检查代码的正确性.

glCompliteShader(vertexShader);
glCompliteShader(fragmentShader);
3. 连接

将顶点着色器和片段着色器以及相关数据连接到一起

//完整的着色器程序对象,通过hReturn管理生成的完整的着色器代码
GLuint hReturn = glCreateProgrem;
//将顶点着色器和片段着色器连接到一起
glAttachShader(hReture, vertexShader);
glAttachShader(hReture, fragmentShader);
//绑定着色器代码的需要的数据,这里以顶点数据为例
//
glBindAttribLocation(hReture, GL_ATRIBUTE_VERTEX, "vVertex");
4. 连接着色器

连接主要做的是将着色器代码与用到的相关类库进行连接生成完整的程序代码。

glLinkProgram(hReture);
//删除不需要了的对象
glDeleteProgram(vertexShader);
glDeleteProgram(fragmentShader);

3. 使用着色器

要使用着色器首先要用glUseProgram函数来确定使用哪个着色器,参数为要是的着色器对象。这样着色器就是活动的了可以使用了,但是在使用之前我们还要对着色器输入具体的数据。

4. 着色器数据的输入

对于客户端为服务端(着色器程序)提供数据我们是通过uniform统一值来实现的。

1. uniform统一值的使用

统一值uniform是为着色器提供整个图元批次处理需要的不可改变的数据。统一值不能被标记为in out,也不能进行插值,因为统一值是总是只读的。
首先我们要找到着色器程序哪里需要设置统一值

//第一个参数为哪个着色器对象,第二个参数为这个着色器哪个地方需要传入统一值,并且会返回一个位置对象。
GLuint iLocation = glGetUniformLocation(myShader, "vColorValue");

然后设置统一值,设置统一值我们可以用glUniform函数进行设置,它还有许多衍生函数对应设置标量,向量,数据,矩阵等的统一值。这里以标量举例。

//第一个参数为需要设置统一值的位置对象,第二个为统一值的数据值,这里设置的为白色。
glUniform4f(iLocation, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0);

需要注意是有时候我们需要一个值对整个图元是常量不可变时,这时候我们用uniform进行设置很好的,但是我们要对整个图元的中的三角形进行改变呢,如果通过uniform设置的值要改变的话就得重置设置这个批次的图元的uniform值来实现,这样是很低效的,这时候我们可以用flat设置变量,通过

//provokModek两种模式默认模式以三角形的最后一个顶点的属性,也可以设置使用第几个顶点的属性值。
glBrovokingVertex(Glunem provokModek);

这个我们就可以方便高效的的改变整个图元的三角形的属性值了。

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