OpenGL ES 3.0编程指南：第五章. OpenGL ES Shading Language --- (三)

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10. Functions

函数的使用方法和C语言中的类似。如果一个方法想要在它被定义前使用，那么必须先声明这个方法。OpenGL ES和C语言中函数的不同之处在于参数的限制符，OpenGL ES提供了一些特殊的限制符来指明参数的作用：

修饰符	说明
in	默认值。指明参数通过值传递，并且不可被修改
inout	指明参数通过引用传递，可以被修改
out	指明参数的值不被传入函数，但在函数返回时可以被修改

要注意的一点是：OpenGL ES中的函数不能递归。原因是一些OpenGL的实现的函数调用是将程序代码内嵌到最终程序中的。

11. Built-In Functions

Shader语言的一大好处就是它有很多内置函数，例如dot、pow。要想写好shader，熟练掌握这些内置函数是很有必要的，书中的附录B详细介绍了各种内置函数。

12. Control Flow Statements

Shader语言的控制流语句和C语言中的类似。除了基本的if-else-then语句，也有for、while、do-while语句，在OpenGL ES 2.0中，循环语句的使用有着严格的限制规则，而在3.0版本中这些限制已经不在了。在3.0中，循环语句得到了完全的支持，但这并不是说循环语句在性能上没有什么影响。

13. Uniforms

Uniform是shader语言中的一个变量修饰符，用来存储只读值，由应用程序通过API传递给shader。
Uniform变量储存在硬件里的“常量储存区”中，由于硬件的常量储存区的大小通常是固定的，所以uniform的个数也是有限制的，这些限制值可以通过gl_MaxVertexUniformVectors和gl_MaxFragmentUniformVectors这两个内置变量来获得，（或者通过glGetintegerv调用GL_MAX_VERTEX_UNIFORM_VECTORS和GL_MAX_FRAGMENT_UNIFORM_VECTORS来获得）。OpenGL ES 3.0的各个实现至少应提供256个vertex uniform vector和224个fragment uniform vector。

14. Uniform Blocks

Uniform缓冲对象在某些情况下比单独的uniform变量更有优势：

• 通过使用uniform缓冲对象，uniform数据只需设置一次就可以在多个program对象间共享
• uniform缓冲对象可以储存更多数量的uniform数据
• 在uniform缓冲对象之间切换比一次加载一个uniform更高效

在uniform block中的uniform可以直接被访问，就像一个常规形式的uniform：

#version 300 es
uniform TransformBlock
{
    mat4 matViewProj;
    mat3 matNormal;
    mat3 matTexGen;
};

layout(location = 0) in vec4 a_position;

void main()
{
    gl_position = matViewProj * a_position;
}

许多可选的layout限定符可以用来指明uniform缓冲对象在内存中的布局方式。Layout限定符既可以限定单独的uniform block，也可以用做限定全局所有的uniform blocks，设置全局layout的方式如下：

layout(shared, column_major) uniform;  //默认值
layout(packed, row_major) uniform;

单独的uniform block可以重载全局的layout，而且一个uniform block里的一个单独的uniform也可以设置layout：

layout(std140) uniform TransformBlock
{
    mat4 matViewProj;
    layout(row_major) mat4 matNormal;
    mat3 matTexGen;
};

下表列出了所有的layout限定符：

限定符	说明
shared	shared限定符指明在不同的shader或不同的程序中，uniform block的内存布局是相同的。当使用shared限定符时，row_major/column_major限定符也必须相同。会覆盖packed和std140。（默认值）
packed	packed限定符指明编译器可以优化uniform block的内存布局。当使用packed限定符时，必须查询偏移位置，而且无法再shader之间或program之间共享。会覆盖std140和shared。
std140	std140限定符指明uniform block的内存布局基于OpenGL ES的标准规范的。会覆盖shared和packed。
row_major	矩阵在内存中以行优先顺序布局
column_major	矩阵在内存中以列优先顺序布局