前言

前面講解了glsl語言的基礎(chǔ)，這里在繼續(xù)學(xué)習(xí)一下opengl es經(jīng)常用到的知識點(diǎn)，如下：

opengl es系列文章

opengl es之-基礎(chǔ)概念(一)
opengl es之-GLSL語言(二)
opengl es之-GLSL語言(三)
opengl es之-常用函數(shù)介紹(四)
opengl es之-渲染兩張圖片(五)
opengl es之-在圖片上添加對角線(六)
opengl es之-離屏渲染簡介(七)
opengl es之-CVOpenGLESTextureCache介紹(八)
opengl es之-播放YUV文件(九)
1、變量類型

備注：GLSL中沒有指針類型，大小寫敏感的
對于變量類型，GLSL有著非常嚴(yán)格的規(guī)則，進(jìn)行賦值，加減乘除運(yùn)算必須類型一直，否則會出現(xiàn)語法錯誤。如果不一致則必須進(jìn)行強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換

float myFloat = 1.0;
bool myBool = true;
float result = myFloat + myBool(myBool);

2、Structures 結(jié)構(gòu)體
GLSL支持結(jié)構(gòu)體，把一些系統(tǒng)定義的類型聚到一起，組成自定義的類型，也可以包括事先聲明的結(jié)構(gòu)體，但是不能定義嵌套結(jié)構(gòu)體。例如：

struct myStruct
{
    float f1;
    bool f2;
    vec3 v3;
}
// 聲明結(jié)構(gòu)體變量
myStruct lightVar2;
struct myStruct2
{
    float f1;
    myStruct st1;   //合法
    struct str2{        // 不合法
        bool b1;
        float f2;
    }
}

3、Arrays 數(shù)組
GLSL中的數(shù)組和C的數(shù)組很類似，支持最基本類型，也支持結(jié)構(gòu)體的數(shù)組。例如：

float frequencies[3];
uniform vec4 lightPosition[4];
const int numLights = 2;
light lights[numLights];
//備注 GLSL的數(shù)組無法在聲明的時候初始化。

4、存儲限定符

const 常量，或者是函數(shù)的只讀參數(shù)
attribute 只能在頂點(diǎn)著色器中定義，只讀屬性，由應(yīng)用程序賦值初始化
uniform 只能定義為全局變量，只讀屬性，可以由應(yīng)用程序和opengl 初始化
varying 提供頂點(diǎn)著色器和片段著色器的連接點(diǎn)，只能是float, vec2, vec3, vec4, mat2, mat3, and mat4類型的變量

5、vector變量操作方式
向量的元素有固定的名字去訪問，分別有三組{x,y,z,w}、{r,g,b,a}、{s,t,p,q}，訪問時下表對應(yīng)長度不能超過l向量的長度

vec2 v = vec2(3.0);
v.x //正確
v.z // 錯誤
// 向量的元素可以放在一起
vec4 v = vec4(1,2,3,4);
v.zy    // 等于 vec2(3,2)
vec3 v3 = v.xyz // 等于vec3(1,2,3)
v.rgba  // 此種方式不正確，下表同時只能使用一個集合中的名稱
v.yx = vec2(3,0)    // 將y和x的位置互換并給他們的賦值為新的值，將變成 vec4(3,0,3,4);

6、矩陣元素的操作方式

// 用[]訪問元素
mat4 m;
m[1] = vec4(2.0);   // sets the 4th element of the third column to 2.0
m[0][0] = 1.0;  // sets the upper left element to 1.0
m[2][3] = 2.0;  // sets the second column to all 2.0

7、向量和矩陣的操作

vec3 v, u; float f;
v = u + f;
等價于
v.x = u.x + f;
v.y = u.y + f;
v.z = u.z + f;

vec3 v, u, w;
w = v + u;
等價于
w.x = v.x + u.x;
w.y = v.y + u.y;
w.z = v.z + u.z;

vec3 v, u;
mat3 m;
u = v * m;
等價于
u.x = dot(v, m[0]);
u.y = dot(v, m[1]);
u.z = dot(v, m[2]);

u = m * v;
等價于
u.x = m[0].x * v.x + m[1].x * v.y + m[2].x * v.z; u.y = m[0].y * v.x + m[1].y * v.y + m[2].y * v.z; u.z = m[0].z * v.x + m[1].z * v.y + m[2].z * v.z;

mat m, n, r;
r = m * n;
等價于
r[0].x = m[0].x * n[0].x + m[1].x * n[0].y + m[2].x * n[0].z;
r[1].x = m[0].x * n[1].x + m[1].x * n[0].y + m[2].y * n[0].z;
r[2].x = m[0].x * n[2].x + m[1].x * n[0].y + m[2].z * n[0].z;
r[0].y = m[0].y * n[0].x + m[1].y * n[1].y + m[2].x * n[1].z;
r[1].y = m[0].y * n[1].x + m[1].y * n[1].y + m[2].y * n[1].z;
r[2].y = m[0].y * n[2].x + m[1].y * n[1].y + m[2].z * n[1].z;
r[0].z = m[0].z * n[0].x + m[1].z * n[2].y + m[2].x * n[2].z;
r[1].z = m[0].z * n[1].x + m[1].z * n[2].y + m[2].y * n[2].z;
r[2].z = m[0].z * n[2].x + m[1].z * n[2].y + m[2].z * n[2].z;

8、常用內(nèi)置函數(shù)

備注：如下函數(shù)的參數(shù)如果不做特殊說明 適用于所有數(shù)據(jù)類型

• mix()函數(shù)：
  功能：像素混合
  定義：mix(x,y,a)
  公式：x ? (1 – a) + y ? a

• dot()函數(shù)：
  功能：計算兩個元素的乘積
  定義：dot(x,y)
  公式：x[0] * y[0] + x[1] * y[1] + .......

• atan()函數(shù)：
  功能：求反正切值
  定義：atan (y, x)或者atan (y/x)
  區(qū)別：atan (y, x)與atan (y/x)的區(qū)別，前者的返回值范圍是[-π,π]，表示點(diǎn)(x,y)和原點(diǎn)與x軸的夾角；后者為[-π/2,π/2]，表示根據(jù)數(shù)字求出正切角度

• sqrt()函數(shù)：
  功能：求平方根
  定義：sqrt(x,y)
  公式：

• sin()函數(shù)：
  功能：求角度的正弦值
  定義：sin(x)

• cos()函數(shù)：
  功能：求角度的余弦值
  定義：cos(x)

• clamp()函數(shù)：
  功能：給定一個范圍[minval,maxval]，如果x在這個范圍內(nèi)，則返回x，否則返回接近邊界的minval或者maxval
  定義：clamp(x,minVal,maxVal)，參數(shù)類型為整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)
  公式：等價于min (max (x, minVal), maxVal)

• mod()函數(shù)
  功能：求兩個數(shù)相除的余數(shù)
  定義：mod(x,y)，這里x和y可以是普通的數(shù)也可以是矩陣
  公式：