着色语言基础


        OpenGL ES着色语言是一种高级的图形编程语言,它对变量也有很多可选的限定符,这些限定符大部分只能用来修饰全局变量,下面开始介绍这些限定符。

4种限定符及说明

attribute:一般用于每个顶点都各不相同的量。如顶点位置,颜色等。

uniform:一般用于对同一组顶点组成的单个3D物体中所有顶点都相同的量。如当前的光源位置。

varying:用于从顶点着色器传递到片元着色器的量。

const:用于声明常量。

例子:

uniform mat4 uMVPMatrix;

attribute vec3 aPosition;

varying vec4 aaColor;

const int  lightsCount = 4;

具体介绍

1、uniform变量

        uniform变量在vertex和fragment两者之间声明方式完全一样,则它可以在vertex和fragment共享使用。(相当于一个被vertex和fragment shader共享的全局变量)。uniform变量是外部application程序传递给(vertex和fragment)shader的变量。在(vertex和fragment)shader程序内部,uniform变量就像是C语言里面的常量(const ),它不能被shader程序修改。

uniform变量一般用来表示:变换矩阵,材质,光照参数和颜色等信息。

以下是例子:

uniform mat4 viewProjMatrix; //视图+投影矩阵

uniform mat4 viewMatrix; //视图矩阵

uniform vec3 lightPosition; //光源位置

2.attribute变量

        attribute变量是只能在vertex shader中使用的变量。(它不能在fragment shader中声明attribute变量,也不能被fragment shader中使用)。

一般用attribute变量来表示一些顶点的数据,如:顶点坐标,法线,纹理坐标,顶点颜色等。

        在application中,一般用函数glBindAttribLocation()来绑定每个attribute变量的位置,然后用函数glVertexAttribPointer()为每个attribute变量赋值。

以下是例子:

uniform mat4 u_matViewProjection;

attribute vec4 a_position;

attribute vec2 a_texCoord0;

varying vec2 v_texCoord;

void main(void)

{

        gl_Position = u_matViewProjection * a_position;

        v_texCoord = a_texCoord0;

}

3.varying变量

        varying变量是vertex和fragment shader之间做数据传递用的。一般vertex shader修改varying变量的值,然后fragment shader使用该varying变量的值。因此varying变量在vertex和fragment shader二者之间的声明必须是一致的。application不能使用此变量。

以下是例子:

// Vertex shader

uniform mat4 u_matViewProjection;

attribute vec4 a_position;

attribute vec2 a_texCoord0;

varying vec2 v_texCoord; // Varying in vertex shader

void main(void)

{

        gl_Position = u_matViewProjection * a_position;

        v_texCoord = a_texCoord0;

}

// Fragment shader

precision mediump float;

varying vec2 v_texCoord; // Varying in fragment shader

uniform sampler2D s_baseMap;

uniform sampler2D s_lightMap;

void main()

{

        vec4 baseColor;

        vec4 lightColor;

        baseColor = texture2D(s_baseMap, v_texCoord);

        lightColor = texture2D(s_lightMap, v_texCoord);

        gl_FragColor = baseColor * (lightColor + 0.25);

}

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