OpenGL-ES 学习(13) ---- Shader 编译和程序对象

目录

• • • 概述
    • 创建和编译Shader
    • 链接程序对象
    • 绘制一个最简单的三角形
    • 示例代码

概述

在本节中，我们提供创建 Shader对象，并且编译链接到一个程序对象的完整流程，主要内容如下：

• Shader 和程序对象概述
• 创建和编译Shader
• 创建和链接程序对象
• 设置和获取统一变量
• 获取和设置属性
• Shader 编译器和程序二进制代码

想要用 Shader 进行渲染，必须创建两个基本的对象：Shader 对象和程序对象(program object)；它们之间的关系类似于C语言链接程序和编译器

1. C语言对象将一段源代码生成目标对象
2. C链接程序将对象文件链接为最后的文件

Shader 对象是包含多个 Shader 的对象，源代码提供给 Shader 对象，Shader 对象被编译为一个目标形式（类似于 obj 文件），编译之后，Shader 对象可以连接到一个程序对象，一个程序对象可以连接多个 Shader 对象 ，在 OpenGL-ES 中，每个程序对象必须连接到一个 Vertex Shader 对象和 Fragment Shader.

之后使用 Shader 进行渲染，步骤如下：

创建和编译Shader

创建和编译Shader使用的 API如下：
glCreateShader (GLenum type)
glDeleteShader(GLuint shader)

说明：创建/删除 VertexShader or FragmentShader ，返回新 Shader 的 handle

glShaderSource (GLuint shader, GLsizei count, const GLchar const string, const GLint *length)

说明：指定 Shader 的 src_code 源代码

glCompileShader (GLuint shader)

说明：编译 Shader

glGetShaderiv （GLuint shader，GLenum pname，GLint * params)

说明：检查 Shader 是否编译成功

glGetShaderInfoLog (GLuint shader，GLsizei maxLength，GLsizei *length，GLchar *infoLog)

说明：获取编译 Shader 的 log 信息

链接程序对象

链接程序对象使用的 API 如下：

API	说明
glCreateProgram()	创建程序对象
glDeleteProgram()	删除程序对象
glAttachShader()	Shader 对象连接到程序对象
glDetachShader()	Shader 对象从程序对象分离
glLinkPrigram()	链接程序对象
glGetProgramiv	查询Shader 链接信息
glGetProgramInfoLog	获取程序信息日志

绘制一个最简单的三角形

绘制一个基本三角形，示例输入顶点坐标和颜色坐标如下：

	//R G B A
	GLfloat color[4] = { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f };
	// 3 vertices, with (x,y,z) per-vertex
	GLfloat vertexPos[3 * 3] = {
		1.0f,  0.0f, 0.0f, // v0
		0.0f, 1.0f, 0.0f, // v1
		0.0f, 0.0f, 1.0f  // v2
	};

vertexPos 数组表示的是三个顶点的三维坐标，OpenGL-ES 中使用的坐标系如下图所示：

示例代码

#include "esUtil.h"

typedef struct
{
	GLuint programObject;
} UserData;

static int Init(ESContext *esContext)
{
	UserData *userData = esContext->userData;
	const char vShaderStr[] =
		"#version 300 es                            \n"
		"layout(location = 0) in vec4 a_position;   \n"
		"layout(location = 1) in vec4 a_color;      \n"
		"out vec4 v_color;                          \n"
		"void main()                                \n"
		"{                                          \n"
		"    v_color = a_color;                     \n"
		"    gl_Position = a_position;              \n"
		"}";

	const char fShaderStr[] =
		"#version 300 es            \n"
		"precision mediump float;   \n"
		"in vec4 v_color;           \n"
		"out vec4 o_fragColor;      \n"
		"void main()                \n"
		"{                          \n"
		"    o_fragColor = v_color; \n"
		"}";

	GLuint programObject;

	// Create the program object
	programObject = esLoadProgram(vShaderStr, fShaderStr);

	if (programObject == 0) {
		return GL_FALSE;
	}

	// Store the program object
	userData->programObject = programObject;

	// R G B A
	glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 0.5f);
	return GL_TRUE;
}

static void Shutdown(ESContext *esContext)
{
	UserData *userData = esContext->userData;
	glDeleteProgram(userData->programObject);
}


static void Draw(ESContext *esContext)
{
	UserData *userData = esContext->userData;
	//R G B A
	GLfloat color[4] = { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f };
	// 3 vertices, with (x,y,z) per-vertex
	GLfloat vertexPos[3 * 3] =
	{
		1.0f,  0.0f, 0.0f, // v0
		0.0f, 1.0f, 0.0f, // v1
		0.0f, 0.0f, 1.0f  // v2
	};

	glViewport(0, 0, esContext->width, esContext->height);

	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
	glUseProgram(userData->programObject);

	glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertexPos);
	glEnableVertexAttribArray(0);
	glVertexAttrib4fv(1, color);

	glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
	glDisableVertexAttribArray(0);
}