openGL shader学习总结
着色器是运行在GPU上的小程序，着色器是一种C风格语言——GLSL。
一、GLSL
GLSL是为图形量身定制的，它为向量和矩阵运算提供了很大帮助。
1、着色器的开头总是要声明版本，接着是输入和输出变量、uniform和main函数。main函数时每个着色器的入口，用于处理所有输入变量，并用输出变量输出处理结果。
2、类型：着色器的类型包括：int、float、double、uint、bool。GLSL的两种容器类型：向量和矩阵。
向量是有1、2、3或4个元素的基本类型容器。vecn：包含n个默认为float元素的向量；其他还有bvecn、ivecn、uvecn、dvecn，可以使用vec.x、.y、.z、.w来获取它们的1、2、3、4号元素，GLSL也允许使用rgba来获取颜色的元素，或者stpq获取纹理坐标元素。
3、**in和out:**着色器是各自独立的小程序，每个着色器都是用这两个关键字定义输入和输出。使用layout元数据制定输入变量，这样才可以在CPU上配置顶点属性。
4、定点着色器：
#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 position; // 位置变量的属性position为0
out vec4 vertexColor; // 为像素着色器指定一个颜色输出
void main()
{
gl_Position = vec4(position, 1.0); // 把一个vec3作为vec4的构造器的参数
vertexColor = vec4(0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f); // 把输出颜色设置为暗红色
}
5、像素着色器：
#version 330 core
in vec4 vertexColor; // 和顶点着色器的vertexColor变量类型相同、名称相同
out vec4 color; //像素着色器输出的变量名可以任意命名，类型必须是vec4
void main()
{
color = vertexColor;
}
6、uniform
uniform 是另一种从CPU应用向GPU着色器发送数据的方式；
uniform和顶点属性的不同：
1）uniform是全局的：在所有着色器程序对象中都是独一无二的，可以在任何着色器程序的任何阶段使用，并且无论吧uniform值设置成什么，uniform都会一直保存着它们的数据，直到它们被重置或更新；
2）uniform是constant的：不能在着色器中修改，任何修改都会报错；
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#version 330 core
out vec4 color;
uniform vec4 ourColor; // 在C++代码中设置
void main()
{
color = ourColor;
}
绘制简单三角形
代码：
#define GLEW_STATIC
#include
#include
#include
using namespace std;
//函数原型
void key_callback(GLFWwindow* window, int key,int scancode,
int action,int mode);
//窗口大小
const GLuint WIDTH = 800,HEIGHT = 600;
const GLchar* vertexShaderSource = "#version 330 core\n"
"layout (location = 0) in vec3 position;\n"
"void main()\n"
"{\n"
"gl_Position = vec4(position.x,position.y,position.z,1.0);\n"
"}\0";
const GLchar* fragmentShaderSource = "#version 330 core\n"
"out vec4 color;\n"
"void main()\n"
"{\n"
"color = vec4(1.0f,0.5f,0.2f,1.0f);\n"
"}\n\0";
int main(){
//初始化 GLFW
glfwInit();
//设置GLFW需要的选项
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR,3);
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR,3);
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE,GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE,GL_FALSE);
//创建一个窗口对象
GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(WIDTH,HEIGHT,"test2",nullptr,nullptr);
glfwMakeContextCurrent(window);
//设置徐亚的回调函数
glfwSetKeyCallback(window,key_callback);
glewExperimental = GL_TRUE;
glewInit();
int width,height;
glfwGetFramebufferSize(window,&width,&height);
glViewport(0,0,width,height);
//定点着色器
GLuint vertextShader;
vertextShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
glShaderSource(vertextShader,1,&vertexShaderSource,NULL);
glCompileShader(vertextShader);
//用于判断一个着色器是否编译成功
GLint success;
GLchar infoLog[512];
glGetShaderiv(vertextShader,GL_COMPILE_STATUS,&success);
if(!success){
glGetShaderInfoLog(vertextShader,512,NULL,infoLog);
cout<<"vertextShader COMPILE FAILED"< 绘制结果：
使用uniform绘制三角形示例代码：
#define GLEW_STATIC
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//函数原型
void key_callback(GLFWwindow* window, int key,int scancode,
int action,int mode);
//窗口大小
const GLuint WIDTH = 800,HEIGHT = 600;
//着色器
const GLchar* vertexShaderSource = "#version 330 core\n"
"layout (location = 0) in vec3 position;\n"
"layout (location = 1) in vec3 color;\n"
"out vec3 ourColor;\n"
"void main()\n"
"{\n"
"gl_Position = vec4(position, 1.0);\n"
"ourColor = color;\n"
"}\0";
const GLchar* fragmentShaderSource = "#version 330 core\n"
"out vec4 color;\n"
"uniform vec4 ourColor;\n"
"void main()\n"
"{\n"
"color = ourColor;\n"
"}\n\0";
int main(){
//初始化 GLFW
glfwInit();
//设置GLFW需要的选项
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR,3);
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR,3);
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE,GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE,GL_FALSE);
//创建一个窗口对象
GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(WIDTH,HEIGHT,"test2",nullptr,nullptr);
glfwMakeContextCurrent(window);
//设置徐亚的回调函数
glfwSetKeyCallback(window,key_callback);
glewExperimental = GL_TRUE;
glewInit();
//定义 vierport 维度
glViewport(0,0,WIDTH,HEIGHT);
//定义点着色器
GLuint vertextShader;
vertextShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
glShaderSource(vertextShader,1,&vertexShaderSource,NULL);
glCompileShader(vertextShader);
//用于判断一个着色器是否编译成功
GLint success;
GLchar infoLog[512];
glGetShaderiv(vertextShader,GL_COMPILE_STATUS,&success);
if(!success){
glGetShaderInfoLog(vertextShader,512,NULL,infoLog);
cout<<"vertextShader COMPILE FAILED"<用于绘制三角形
glBindVertexArray(VAO);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES,0,3);
glBindVertexArray(0);
glfwSwapBuffers(window);
}
glDeleteVertexArrays(1,&VAO);
glDeleteBuffers(1,&VBO);
glfwTerminate();
return 0;
}
void key_callback(GLFWwindow* window, int key,int scancode,
int action,int mode){
if(key == GLFW_KEY_L && action == GLFW_PRESS){
glfwSetWindowShouldClose(window,GL_TRUE);
}
}
效果：可以看到一个颜色随着时间发生变化的三角形；
绘制渐变色三角形：
代码：
#define GLEW_STATIC
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
//函数原型
void key_callback(GLFWwindow* window, int key,int scancode,
int action,int mode);
//窗口大小
const GLuint WIDTH = 800,HEIGHT = 600;
//着色器
const GLchar* vertexShaderSource ="#version 330 core\n"
"layout (location = 0) in vec3 position;\n"
"layout (location = 1) in vec3 color;\n"
"out vec3 ourColor;\n"
"void main()\n"
"{\n"
"gl_Position = vec4(position, 1.0);\n"
"ourColor = color;\n"
"}\0";
const GLchar* fragmentShaderSource = "#version 330 core\n"
"in vec3 ourColor;\n"
"out vec4 color;\n"
"void main()\n"
"{\n"
"color = vec4(ourColor, 1.0f);\n"
"}\n\0";
int main(){
//初始化 GLFW
glfwInit();
//设置GLFW需要的选项
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR,3);
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR,3);
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE,GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE,GL_FALSE);
//创建一个窗口对象
GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(WIDTH,HEIGHT,"test2",nullptr,nullptr);
glfwMakeContextCurrent(window);
//设置徐亚的回调函数
glfwSetKeyCallback(window,key_callback);
glewExperimental = GL_TRUE;
glewInit();
//定义 vierport 维度
glViewport(0,0,WIDTH,HEIGHT);
//定义点着色器
GLuint vertextShader;
vertextShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
glShaderSource(vertextShader,1,&vertexShaderSource,NULL);
glCompileShader(vertextShader);
//用于判断一个着色器是否编译成功
GLint success;
GLchar infoLog[512];
glGetShaderiv(vertextShader,GL_COMPILE_STATUS,&success);
if(!success){
glGetShaderInfoLog(vertextShader,512,NULL,infoLog);
cout<<"vertextShader COMPILE FAILED"<用于绘制三角形
glBindVertexArray(VAO);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES,0,3);
glBindVertexArray(0);
glfwSwapBuffers(window);
}
glDeleteVertexArrays(1,&VAO);
glDeleteBuffers(1,&VBO);
glfwTerminate();
return 0;
}
void key_callback(GLFWwindow* window, int key,int scancode,
int action,int mode){
if(key == GLFW_KEY_L && action == GLFW_PRESS){
glfwSetWindowShouldClose(window,GL_TRUE);
}
}
效果：
