OpenGL进阶之着色器语言

着色器语言

• 在Android上Opengl是通过Vertex Shader 和 Fragment Shader 这两种定点着色器程序来实现图片的加载和渲染的。中文称为顶点着色器和片段着色器。在Android平台上Shader程序一般以字符串的形式出现，或者在res/raw/目录下以*.glsl的格式出现。

VERTEX_SHADER

• 顶点着色器

  为每一个顶点生成坐标，因此每个顶点都要运行一遍顶点着色器程序，一旦顶点坐标计算出来之后，OpenGL就能够使用这些顶点来组成点，线，和三角形。所有任意的图形都是由这三种基本元素来描述的。

• 定义类型变量

  • atrribute

    只能在vertex shader中使用的变量，用attribute变量来表示一些顶点的数据，包含了顶点坐标，法线，纹理坐标，顶点颜色等。应用中一般用函数glBindAttribLocation（）来绑定每个attribute变量的位置，然后用函数glVertexAttribPointer()为每个attribute变量赋值。

  • varying

    被称为易变量，用于从Vertex Shader 向 Fragment Shader传递数据，上面例子中在VertexShader中定义了attribute 类型的二维向量a_texcoord，并将该值赋值给varying类型的二维向量 v_texcoord。

• 在main() 中必须将顶点坐标赋值给系统变量gl_Position

• 顶点着色器示例

  attribute vec4 a_position;
  attribute vec2 a_texcoord;
  varying vec2 v_texcoord;
  void main() {
    gl_Position = a_position
    v_texcoord = a_texcoord;
  }
  

FRAGMENT_SHADER

• 片段着色器

  为点、线或者三角形的每一个顶点的片段（Fragment）生成渲染后的最终颜色。片段就是一个小的单色矩形区域，可以简单的认为是屏幕上的一个像素点。

• 定义类型变量

  • uniform

    是APP序传递给（vertex和fragment）shader的变量。通过函数glUniform**（）函数赋值的。shader程序只能用不能修改。如果uniform变量在vertex和fragment两者之间声明方式完全一样，则它可以在vertex和fragment共享使用。uniform变量一般用来表示：变换矩阵，材质，光照参数和颜色等信息。

  • varying

  • precision mediump float

    用于定义数据精度，Opengl中可以设置三种类型的精度（lowp,medium 和 highp），对于Vertex Shader来说，Opengl使用的是默认最高精度级别（highp），因此没有定义

• 在main() 中必须对gl_FragColor赋值

• 片段着色器示例

  precision mediump float;
  uniform sampler2D tex_sampler;
  varying vec2 v_texcoord;
  void main() {
    gl_FragColor = texture2D(tex_sampler, v_texcoord);
  }