GLSL Opengl着色器着色语言

1，典型结构,输入输出

GLSL中包含 C 等其他语言大部分的默认基础数据类型

int , float ，double ，uint ，和 bool。

GLSL 有两种容器类型：

向量（Vector）

向量各类型解释（n 代表分量数量，可取 2、3、4）：
vecn：单精度浮点向量（最常用，如 vec2/vec3/vec4）
bvecn：布尔向量（bvec2/bvec3/bvec4，元素是 bool）
ivecn：有符号整数向量（ivec2/ivec3/ivec4）
uvecn：无符号整数向量（uvec2/uvec3/uvec4）
dvecn：双精度浮点向量（dvec2/dvec3/dvec4）

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vec2  vect = vec2(0.5,0.7);
vec4  result = vec4(vect,0.0,0.0);
vec4  otherResult = vec4(result.xyz,1.0);

【示例】 ：

//顶点着色器

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#version 330 core
layout(location = 0) in vec3 aPos;
out  vec4  vertexColor;
void main(){
	gl_Position = vec4(aPos,1.0);
	vertexColor = vec4(0.5,0.0,0.0,1.0);
}

//片段着色器

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#version 330 core
out  vec4  FragColor;
in vec4 vertexColor;
void main(){
	FragColor = vertexColor;
}

2，Layout

顶点着色器接收的是一种特殊形式的输入，否则就会效率低下。

从顶点数据中直接接收输入。为了定义顶点数据该如何管理，可以使用 loaction 指定输入变量。这样就可以在 CPU 上配置顶点属性。

例如：layout (location = 0) , layout 这个标识能把它链接到顶点数据。

【示例】：

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//顶点坐标 + 顶点颜色（每个顶点 6 个 float：前 3 个位置，后 3 个颜色）
float vertices[] = {
    // 位置              // 颜色
    -0.5f, -0.5f, 0.0f,  1.0f, 0.0f, 0.0f, // 左下角：红
     0.5f, -0.5f, 0.0f,  0.0f, 1.0f, 0.0f, // 右下角：绿
     0.0f,  0.5f, 0.0f,  0.0f, 0.0f, 1.0f  // 顶部：蓝
};

const char* vertexShaderSource = "#version 330 core\n"
                                 "layout (location = 0) in vec3 aPos;\n"
                                 "layout (location = 1) in vec3 aColor;\n"
                                 "out vec3 ourColor;\n"
                                 "void main()\n"
                                 "{\n"
                                 "gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);\n"
                                 "ourColor = aColor;\n"
                                 "}\0";

const char* fragmentShaderSource = "#version 330 core\n"
                                   "in vec3 ourColor;\n"
                                   "out vec4 FragColor;\n"
                                   "void main()\n"
                                   "{\n"
                                   "FragColor = vec4(ourColor, 1.0f);\n"
                                   "}\0";

unsigned int shaderProgram;

void MyOpenGLWidget::initializeGL()
{
    // 初始化当前 OpenGL 上下文的函数指针
    // QOpenGLFunctions_3_3_Core::initializeOpenGLFunctions()
    // 如果上下文不是 3.3 Core，会返回 false
    bool ok = initializeOpenGLFunctions();
    qDebug() << "initializeOpenGLFunctions:" << ok;
    glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);

    // VAO：保存顶点属性配置信息（怎么解析VBO里的数据）
    // VBO：GPU显存缓冲区，用来存放顶点原始坐标数据


    glGenVertexArrays(1, &VAO);         // 生成1个顶点数组对象VAO，把返回的ID存入变量VAO
    glGenBuffers(1, &VBO);              // 生成1个顶点缓冲对象VBO，把返回的ID存入变量VBO
    glBindVertexArray(VAO);             // 绑定VAO到当前上下文，之后所有顶点属性配置都会记录进这个VAO
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO); // 绑定VBO到当前上下文，之后所有顶点属性配置都会记录进这个VBO


    //将数据传入显存
    glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW); // 把顶点数据复制到当前绑定到的 VBO
    //告知显卡如何解析：位置属性 location=0，从第 0 个 float 开始，步长 6 个 float
    glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(float), (void*)0);
    //开启位置属性
    glEnableVertexAttribArray(0);
    //告知显卡如何解析：颜色属性 location=1，从第 3 个 float 开始，步长 6 个 float
    glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(float), (void*)(3 * sizeof(float)));
    //开启颜色属性
    glEnableVertexAttribArray(1);
    glBindVertexArray(0);
    glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);


    //编译顶点着色器
    unsigned int vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
    glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSource, NULL);
    glCompileShader(vertexShader);

    //编译片段着色器
    unsigned int fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
    glShaderSource(fragmentShader, 1, &fragmentShaderSource, NULL);
    glCompileShader(fragmentShader);

    //link shaders
    shaderProgram = glCreateProgram();
    glAttachShader(shaderProgram, vertexShader);
    glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);
    glLinkProgram(shaderProgram);

    // 链接成功后可以删除着色器对象
    glDeleteShader(vertexShader);
    glDeleteShader(fragmentShader);
}

查看上面的代码。

glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(float), (void*)0);

这段代码表示，将 vertices\[\] 数组，划分为多个顶点，每个顶点有 6 个 float

这几个顶点分别是 -0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f || 0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, || 0.0f, 0.5f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f 。

每个顶点从第 0 个开始，数三个，摘取出来做成一个集合，并将这个集合定义为 index = 0 。

glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(float), (void*)(3 * sizeof(float)));

这个和上面不同的是，摘取每个顶点从第 3 个开始，数三个，摘取出来做成一个集合，并将这个集合定义为 index = 1

两个集合就是

复制代码

-0.5f, -0.5f, 0.0f,  
0.5f, -0.5f, 0.0f, 
0.0f,  0.5f, 0.0f,  

1.0f, 0.0f, 0.0f, 
0.0f, 1.0f, 0.0f, 
0.0f, 0.0f, 1.0f

javascript 复制代码

const char* vertexShaderSource = "#version 330 core\n"
                                 "layout (location = 0) in vec3 aPos;\n"
                                 "layout (location = 1) in vec3 aColor;\n"
                                 "out vec3 ourColor;\n"
                                 "void main()\n"
                                 "{\n"
                                 "gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);\n"
                                 "ourColor = aColor;\n"
                                 "}\0";

const char* fragmentShaderSource = "#version 330 core\n"
                                   "in vec3 ourColor;\n"
                                   "out vec4 FragColor;\n"
                                   "void main()\n"
                                   "{\n"
                                   "FragColor = vec4(ourColor, 1.0f);\n"
                                   "}\0";

上面这段 GLSL 代码中

layout (location = 0) in vec3 aPos;

layout (location = 1) in vec3 aColor;

这段代码表示 aPos 向量映射 index = 0 的顶点数据。

aColor 向量映射 index = 1 的顶点数据。

"gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);\n"

这段代码就表示 index = 0 也就是 aPos 数据定性为位置数据。

GLSL Opengl着色器着色语言

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1，典型结构,输入输出

2，Layout