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OpenGL著色器（shader）語言

典型結(jié)構(gòu)：

典型結(jié)構(gòu)

基本數(shù)據(jù)類型：int, float, double, uint, bool?

GLSL容器類型：vector， matrix

向量類型

使用.操作符引用成員，如坐標(biāo)（x, y, z, w），顏色（r, g, b, a），紋理坐標(biāo)（s, t, p, q）

分量重組：

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);

頂點(diǎn)著色器：使用location這一元數(shù)據(jù)指定輸入變量，這樣我們才可以在CPU上配置頂點(diǎn)屬性。頂點(diǎn)著色器需要為它的輸入提供一個(gè)額外的layout標(biāo)識，這樣我們才能把它鏈接到頂點(diǎn)數(shù)據(jù)。

片段著色器：使用vec4顏色輸出變量，若未定義輸出顏色，則默認(rèn)為黑色或白色

各著色器數(shù)據(jù)交流：從一個(gè)著色器向另一個(gè)著色器發(fā)送數(shù)據(jù)，必須在發(fā)送方著色器中聲明一個(gè)輸出，在接收方著色器中聲明一個(gè)類似的輸入。當(dāng)類型和名字都一樣的時(shí)候，OpenGL就會把兩個(gè)變量鏈接到一起，它們之間就能發(fā)送數(shù)據(jù)了（這是在鏈接程序?qū)ο髸r(shí)完成的）。

著色器實(shí)例

Uniform是一種從CPU中的應(yīng)用向GPU中的著色器發(fā)送數(shù)據(jù)的方式，但uniform和頂點(diǎn)屬性有些不同。首先，uniform是全局的(Global)。全局意味著uniform變量必須在每個(gè)著色器程序?qū)ο笾卸际仟?dú)一無二的，而且它可以被著色器程序的任意著色器在任意階段訪問。第二，無論你把uniform值設(shè)置成什么，uniform會一直保存它們的數(shù)據(jù)，直到它們被重置或更新。

uniform變量定義

uniform變量在OpenGL代碼中使用

我們可以通過glUniform4f函數(shù)設(shè)置uniform值。注意，查詢uniform地址不要求你之前使用過著色器程序，但是更新一個(gè)unform之前你必須先使用程序（調(diào)用glUseProgram)，因?yàn)樗窃诋?dāng)前激活的著色器程序中設(shè)置unform的。

uniform函數(shù)有許多，但命名方式遵循一定的規(guī)律：

glUniform函數(shù)添加后綴

支持多屬性：

頂點(diǎn)著色器

VBO存儲

VAO使能多屬性

高級GLSL

GLSL的內(nèi)建變量

gl_Position：頂點(diǎn)著色器裁剪空間輸出的位置向量

gl_PointSize：用于基本圖元GL_POINTS，設(shè)置點(diǎn)的大小，類型為float；使用前需開啟

glEnable(GL_PROGRAM_POINT_SIZE);

gl_VertexID：整型變量，存儲繪制的當(dāng)前頂點(diǎn)的id。進(jìn)行索引渲染是，它保存著當(dāng)前繪制頂點(diǎn)的索引，其他時(shí)候保存的是從渲染開始起直到當(dāng)前處理的這個(gè)頂點(diǎn)的編號。

片段著色器的變量

gl_FragCoord：它的z元素和特定的片段的深度相等；x,y是當(dāng)前片段的窗口坐標(biāo)

gl_FrontFacing：bool型，若當(dāng)前片段是正面的一部分值為true，反之為false?？梢愿鶕?jù)其值為內(nèi)外賦予不同的紋理

gl_FragDepth：設(shè)置當(dāng)前片段的深度值，若不設(shè)置值則采用gl_FragCoord.z的值?？梢允褂蒙疃葪l件重新聲明這個(gè)變量

layout (depth_<condition>) out float gl_FragDepth;

condition可能取值：例如depth_greater

any ? ? ? ? ? ? ? 默認(rèn)值. 前置深度測試是關(guān)閉的

greater ? ? ? ? 深度值只能比gl_FragCoord.z大

less ? ? ? ? ? ? ? 深度值只能設(shè)置得比gl_FragCoord.z小

unchanged ?如果寫入gl_FragDepth, 就會寫gl_FragCoord.z

接口塊

使用in, out關(guān)鍵字聲明，如果接口塊的名字一致，in塊和out塊的數(shù)據(jù)會聯(lián)系起來

out ?VS_OUT{

? ? ? vec2 TexCoords;

} vs_out;

in VS_OUT{

? ? ? ?vec2 TexCoords;

} fs_in;

塊的成員使用.運(yùn)算符來引用；

Uniform緩沖對象

uniform緩沖對象比單獨(dú)的uniform有很多好處。第一，一次設(shè)置多個(gè)uniform比一次設(shè)置一個(gè)速度快。第二，如果改變一個(gè)橫跨多個(gè)著色器的uniform，在uniform緩沖中只需更改一次。第三，使用uniform緩沖對象可以在著色器中使用更多的uniform。OpenGL有一個(gè)對可使用uniform數(shù)據(jù)的數(shù)量的限制，可以用GL_MAX_VERTEX_UNIFORM_COMPONENTS來獲取。當(dāng)使用uniform緩沖對象中，這個(gè)限制的閾限會更高。所以無論何時(shí)，當(dāng)達(dá)到了uniform的最大使用數(shù)量（比如做骨骼動畫的時(shí)候），可以使用uniform緩沖對象。

uniform塊布局

GLSL 默認(rèn)使用的uniform內(nèi)存布局叫做共享布局(shared layout)，叫共享是因?yàn)橐坏┢屏勘挥布x，它們就會持續(xù)地被多個(gè)程序所共享。使用共享布局，GLSL可以為了優(yōu)化而重新放置uniform變量，只要變量的順序保持完整。

使用uniform緩沖

創(chuàng)建uniform緩沖

之后往緩沖中更新或插入數(shù)據(jù)，可綁定到uboExampleBlock上，并使用glBufferSubData來更新它的內(nèi)存。只需要更新這個(gè)uniform緩沖一次，所有的使用這個(gè)緩沖著色器就都會使用它更新的數(shù)據(jù)了。

在OpenGL環(huán)境（context）中，定義了若干綁定點(diǎn)（binding points），可以把一個(gè)uniform緩沖鏈接上去。當(dāng)創(chuàng)建了一個(gè)uniform緩沖，把它鏈接到一個(gè)綁定點(diǎn)上，同時(shí)也把著色器中uniform塊鏈接到同一個(gè)綁定點(diǎn)上，這樣就把它們鏈接到一起了。下面的圖標(biāo)表示了這點(diǎn)：