Open GL着色处理器(Program)在Cocos中是如何使用的?

准备

在GLProgramCache初始化时编译加载默认的GLProgram,其中有很多默认的Program每个都进行了相应的默认值设置。

其中默认加载uniform的名称如下,这些uniform都是在每次绘制之前设值进去的

uniform mat4 CC_PMatrix;
uniform mat4 CC_MultiViewPMatrix[4];
uniform mat4 CC_MVMatrix;
uniform mat4 CC_MVPMatrix;
uniform mat4 CC_MultiViewMVPMatrix[4];
uniform mat3 CC_NormalMatrix;
uniform vec4 CC_Time;
uniform vec4 CC_SinTime;
uniform vec4 CC_CosTime;
uniform vec4 CC_Random01;
uniform sampler2D CC_Texture0;
uniform sampler2D CC_Texture1;
uniform sampler2D CC_Texture2;
uniform sampler2D CC_Texture3;

给Sprite设值Program

在给一个Sprite设置纹理的时候 就默认的使用一个有位置,有纹理,没有模型变化,投影变化的Program。

void Sprite::setTexture(Texture2D *texture)
{
 setGLProgramState(GLProgramState::
   getOrCreateWithGLProgramName(
   GLProgram::SHADER_NAME_POSITION_TEXTURE_COLOR_NO_MVP,
   texture));
...
}

绘制

在Render中的drawBatchedTriangles函数中执行一些opengl相关的顶点、纹理、等等设置。
这些数据来源于各种Comman命令。

一、 Setup up vertices/indices 准备顶点和顶点索引

二、 Copy vertices/indices to GL objects 将顶点和顶点索引赋值到GL的Buffer中

三、 Draw 绘制

分为两个小步骤,cmd.useMaterial()和 glDrawElements
其中cmd.useMaterial()中有三个小步骤:绑定纹理ID、设置颜色混合mode、给GLProgram设置相关属性

GLProgram属性设置步骤具体说明

1、设置内置Uniform( build-in Uniform)

uniform mat4 CC_PMatrix;
是director中的投影变化矩阵
getMatrix(MATRIX_STACK_TYPE::MATRIX_STACK_PROJECTION)

uniform mat4 CC_MultiViewPMatrix[4];
director中_projectionMatrixStackList的最上面的投影矩阵,最多4个
_director->getProjectionMatrix(i)

uniform mat4 CC_MVMatrix;
每个cmd中模型变化矩阵

uniform mat4 CC_MVPMatrix;
模型投影变化矩阵
CC_PMatrix * CC_MVMatrix 两个矩阵相乘之后的结果

uniform mat4 CC_MultiViewMVPMatrix[4];
CC_MultiViewPMatrix[4]中的每个投影变化矩阵 分别与 CC_MVMatrix相乘

uniform mat3 CC_NormalMatrix;
对CC_MVMatrix 取逆然后再转置,公式:为CC_MVMatrix'*

uniform vec4 CC_Time;
uniform vec4 CC_SinTime;
uniform vec4 CC_CosTime;
不是精准的全局现实时间,是游戏运行帧数乘以FPS的结果,将其取名为time。

CC_Time[0] = time/10.0 f 
CC_Time[1] = time
CC_Time[2] = time * 2
CC_Time[3] = time * 4 

CC_SinTime[0] = time / 8.0 f
CC_SinTime[1] = time / 4.0 f
CC_SinTime[2] = time / 2.0 f
CC_SinTime[3] = sinf (time)

CC_CosTime[0] = time / 8.0 f
CC_CosTime[1] = time / 4.0 f
CC_CosTime[2] = time / 2.0 f
CC_CosTime[3] = cosf (time)

uniform vec4 CC_Random01;
四个0到1 之间的不同随机值

2、设置完内置Uniform( build-in Uniform)的值之后,设置Vertex Attribute 的值,及attribute。

设置之前判断了下GLProgramState中的_vertexAttribsFlags标记,用于开启被启用的顶点属性(attribute)。也可以不判断使用之前判断过的。
其中的开启状态以GLProgram里的为准。

cocos中最多允许设置16个顶点属性值。
应用GLProgramState中的_attributes所有属性
最后调用 glVertexAttribPointer 设置顶点属性

一个Program中有7中默认绑定的属性:position、color、coord、coord1、coord2、coord3、normal。绑定的枚举值在GLProgram中有定义。但是不是所有Program都开启相应的属性,只有开启的才会在用到时作用。

绘制时这些属性的值来源于command._glProgramState._attributes
除了position、coloe、coord
command中的_glProgramState是在添加命令是设值,来源于Sprite

总结:在给Sprite设置GLProgramState时,可以设置相应的属性用来传递给Shader,默认是空。

3、最后设置GLProgramState中 用户的Uniform 。及_uniforms 中的uniform

四、 Cleanup

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