1. GLSL语言
glsl语言是用来编写着色器的，通过一段一段包含main函数的程序片段，告诉渲染引擎怎么去渲染内容。
glsl语言的语法有点类似c语言风格，只是增加了一些特有的关键字来修饰变量，下面是一个着色器基本的程序结构：
首先声明的是GLSL的版本号和模式，然后就是声明变量。像其他语言一样，声明变量我们要包括数据类型和变量名两个部分。而在GLSL中，我们还要指定变量的类型。
in，通过in关键字来声明，现在声明的变量是一个输入变量。out，对应的out关键字表明这是一个输出变量。uniform，而uniform就比较厉害了，他代表生成的变量是一个全局变量。
最后一部分就是主函数main。我们在这里处理输入输出值。
2. 输入变量in
首先我们可以定义的输入变量的个数是有限的，这一般取决于硬件，但OpenGL至少还是会为我们保留16个输入变量可用。我们可以查询GL_MAX_VERTEX_ATTRIBS来获取具体的上限：
3. 输出变量out
由于片段着色器直接输出色值交个显卡渲染，下一个阶段不会对色值进行处理，所以我们生成的输出变量无需与下一个阶段产生联系。但是试想一下，如果我们在顶点着色器中，想传递一个参数给片段着色器怎么办呢？**我们要建立起输入变量和输出变量间的关系。**怎么建立呢，GLSL给了我们一个很简单的方式来建立联系，一致的数据类型及变量名称即可。
顶点着色器
片段着色器
4 . 全局变量
全局的作用范围作用于整个着色器程序上。也就是你把带有全局变量x的着色器源码编译在着色器A上，再把A添加到着色器程序B上，那么B中的所有着色器都可以使用变量x。并且在GL编码中，也可以通过对应的着色器程序获取到指定的全局变量x。
这里我们仅提供一个在片段着色器中使用全局变量的示例：
片段着色器
渲染循环
5. 数据类型
向量
向量重组
这是一个设置顶点变量属性的函数，通过它可以设置步长，偏移量和位置
顶点数据
顶点着色器
片段着色器
我们看到，顶点着色器中，我们声明了两个输入变量。一个代表位置，一个代表颜色。然后我们要把颜色值传给片段着色器，所以要声明一个输出变量，在片段着色器中在声明一个以一样的输入变量，如此，颜色也就从顶点着色器传到片段着色器中了。
着色器配置完成，我们还要设置顶点数据的属性。
7. Shader Class
一个着色器程序就是一个最小的绘制单元。其绘制结果直接取决于两个着色器。基于面向对象的思想，我们希望对其进行封装。
我们来梳理一下加载着色器的代码：
创建着色器对象->附加着色器源码并编译->创建着色器程序->绑定着色器->链接着色器
基于上述过程，我们封装了一下着色器程序的类：
1 #ifndef Shader_hpp
2 #define Shader_hpp
3
4 #include <glad/glad.h>
5 #include <GLFW/glfw3.h>
6 #include <string>
7 #include <fstream>
8 #include <sstream>
9 #include <iostream>
10
11 class Shader {
12 public:
13 ///着色器程序ID
14 unsigned int ID;
15 ///构造器读取着色器
16 Shader(const GLchar * vertexPath,const GLchar * fragmentPath) {
17 std::string vertexCode;
18 std::string fragmentCode;
19 std::ifstream vShaderFile;
20 std::ifstream fShaderFile;
21 // ensure ifstream objects can throw exceptions:
22 vShaderFile.exceptions (std::ifstream::failbit | std::ifstream::badbit);
23 fShaderFile.exceptions (std::ifstream::failbit | std::ifstream::badbit);
24 try
25 {
26 ///打开文件
27 vShaderFile.open(vertexPath);
28 fShaderFile.open(fragmentPath);
29 std::stringstream vShaderStream, fShaderStream;
30 ///读取文件
31 vShaderStream << vShaderFile.rdbuf();
32 fShaderStream << fShaderFile.rdbuf();
33 ///关闭文件
34 vShaderFile.close();
35 fShaderFile.close();
36 ///获取源码
37 vertexCode = vShaderStream.str();
38 fragmentCode = fShaderStream.str();
39 }
40 catch (std::ifstream::failure e)
41 {
42 std::cout << "ERROR::SHADER::FILE_NOT_SUCCESFULLY_READ" << std::endl;
43 }
44 ///获取c字符串
45 const char* vShaderCode = vertexCode.c_str();
46 const char * fShaderCode = fragmentCode.c_str();
47 ///编译
48 unsigned int vertex, fragment;
49 ///顶点着色器
50 vertex = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
51 glShaderSource(vertex, 1, &vShaderCode, NULL);
52 glCompileShader(vertex);
53 checkCompileErrors(vertex, "VERTEX");
54 ///片段着色器
55 fragment = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
56 glShaderSource(fragment, 1, &fShaderCode, NULL);
57 glCompileShader(fragment);
58 checkCompileErrors(fragment, "FRAGMENT");
59 ///着色器程序
60 ID = glCreateProgram();
61 glAttachShader(ID, vertex);
62 glAttachShader(ID, fragment);
63 glLinkProgram(ID);
64 checkCompileErrors(ID, "PROGRAM");
65 ///释放着色器
66 glDeleteShader(vertex);
67 glDeleteShader(fragment);
68 }
69
70 ///激活主色器程序
71 void use() {
72 glUseProgram(ID);
73 }
74
75 ///uniform setter
76 void setBool(const std::string &name ,GLboolean value) const {
77 glUniform1i(glGetUniformLocation(ID,name.c_str()),(GLint)value);
78 }
79 void setInt(const std::string &name ,GLint value) const {
80 glUniform1i(glGetUniformLocation(ID,name.c_str()),value);
81 }
82 void setFloat(const std::string &name ,GLfloat value) const {
83 glUniform1f(glGetUniformLocation(ID,name.c_str()),value);
84 }
85 void setVec4f(const std::string &name ,GLfloat x,GLfloat y,GLfloat z,GLfloat w) const {
86 glUniform4f(glGetUniformLocation(ID,name.c_str()),x,y,z,w);
87 }
88
89 private:
90 ///检查编译错误
91 void checkCompileErrors(unsigned int shader, std::string type)
92 {
93 int success;
94 char infoLog[1024];
95 if (type != "PROGRAM")
96 {
97 glGetShaderiv(shader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
98 if (!success)
99 {
100 glGetShaderInfoLog(shader, 1024, NULL, infoLog);
101 std::cout << "ERROR::SHADER_COMPILATION_ERROR of type: " << type << "\n" << infoLog << "\n -- --------------------------------------------------- -- " << std::endl;
102 }
103 }
104 else
105 {
106 glGetProgramiv(shader, GL_LINK_STATUS, &success);
107 if (!success)
108 {
109 glGetProgramInfoLog(shader, 1024, NULL, infoLog);
110 std::cout << "ERROR::PROGRAM_LINKING_ERROR of type: " << type << "\n" << infoLog << "\n -- --------------------------------------------------- -- " << std::endl;
111 }
112 }
113 }
114 };
115
116 #endif /* Shader_hpp */