着色器(Shader)是运行在GPU上的小程序，为图形渲染管线的某个特定部分而运行。
着色器只是一种把输入转化为输出的程序。
着色器是一种非常独立的程序，因为它们之间不能相互通信；它们之间唯一的沟通只有通过输入和输出。
GLSL
- 着色器是使用一种叫GLSL的类C语言写成的。
- 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。 - 每个着色器的入口点都是main函数，在这个函数中我们处理所有的输入变量，并将结果输出到输出变量中。
- 一个典型的着色器的结构:
#version version_number
in type in_variable_name;
in type in_variable_name;
out type out_variable_name;
uniform type uniform_name;
int main()
{
// 处理输入并进行一些图形操作
...
// 输出处理过的结果到输出变量
out_variable_name = weird_stuff_we_processed;
}
特别地，在顶点着色器中，输入变量又叫顶点属性(Vertex Attribute)，我们能声明的顶点属性是有上限的，它一般由硬件来决定。OpenGL确保至少有16个包含4分量的顶点属性可用。
数据类型
GLSL有数据类型可以来指定变量的种类。
GLSL中包含C等其它语言大部分的默认基础数据类型：
int、float、double、uint和bool
GLSL也有两种容器类型:
向量(Vector)和矩阵(Matrix)
向量
GLSL中的向量是一个可以包含有1、2、3或者4个分量的容器。
分量的类型可以是前面默认基础类型的任意一个。
| 类型 | 含义 |
|---|---|
| vecn | 包含n个float分量的默认向量 |
| bvecn | 包含n个bool分量的向量 |
| ivecn | 包含n个int分量的向量 |
| uvecn | 包含n个unsigned int分量的向量 |
| dvecn | 包含n个double分量的向量 |
- 大多数时候我们使用vecn
- 一个向量的分量可以通过vec.x这种方式获取，这里x是指这个向量的第一个分量。你可以分别使用.x、.y、.z和.w来获取它们的第1、2、3、4个分量。
- GLSL也允许你对颜色使用rgba，或是对纹理坐标使用stpq访问相同的分量。
向量的重组(Swizzling)：
重组允许这样的语法：
vec2 someVec;
vec4 differentVec = someVec.xyxx;
vec3 anotherVec = differentVec.zyw;
vec4 otherVec = someVec.xxxx + anotherVec.yxzy;
我们也可以把一个向量作为一个参数传给不同的向量构造函数，以减少需求参数的数量：
vec2 vect = vec2(0.5, 0.7);
vec4 result = vec4(vect, 0.0, 0.0);
vec4 otherResult = vec4(result.xyz, 1.0);
输入与输出
每个着色器都有输入和输出，这样才能进行数据交流和传递。
GLSL定义了in和out关键字专门来实现这个目的。
每个着色器使用这两个关键字设定输入和输出，只要一个输出变量与下一个着色器阶段的输入匹配，它就会传递下去。
但也有例外，在顶点和片段着色器中：
顶点着色器的输入特殊在，它从顶点数据中直接接收输入。
顶点着色器需要为它的输入提供一个额外的layout标识，这样我们才能把它链接到顶点数据。
如layout (location = 0)
另一个例外是片段着色器，它需要一个vec4颜色输出变量，因为片段着色器需要生成一个最终输出的颜色。如果你在片段着色器没有定义输出颜色，OpenGL会把你的物体渲染为黑色（或白色）。
Uniform
Uniform是一种从CPU中的应用向GPU中的着色器发送数据的方式。
- uniform是全局的(Global)：
全局意味着uniform变量必须在每个着色器程序对象中都是独一无二的，而且它可以被着色器程序的任意着色器在任意阶段访问。 - 无论你把uniform值设置成什么，uniform会一直保存它们的数据，直到它们被重置或更新。
我们可以在一个着色器中添加uniform关键字至类型和变量名前来声明一个GLSL的uniform。从此处开始我们就可以在着色器中使用新声明的uniform了。
#version 330 core
out vec4 FragColor;
uniform vec4 ourColor; // 在OpenGL程序代码中设定这个变量
void main()
{
FragColor = ourColor;
}
如果你声明了一个uniform却在GLSL代码中没用过，编译器会静默移除这个变量，导致最后编译出的版本中并不会包含它，这可能导致几个非常麻烦的错误，记住这点！
这个uniform现在还是空的；我们还没有给它添加任何数据，所以下面我们就做这件事。
- 首先需要找到着色器中uniform属性的索引/位置值
- 当我们得到uniform的索引/位置值后，我们就可以更新它的值了
float timeValue = glfwGetTime();
float greenValue = (sin(timeValue) / 2.0f) + 0.5f;
int vertexColorLocation = glGetUniformLocation(shaderProgram, "ourColor");
glUseProgram(shaderProgram);
glUniform4f(vertexColorLocation, 0.0f, greenValue, 0.0f, 1.0f);
我们通过glfwGetTime()获取运行的秒数.
然后我们使用sin函数让颜色在0.0到1.0之间改变，将结果储存到greenValue里
接着，我们用glGetUniformLocation查询uniform ourColor的位置值
最后，我们可以通过glUniform4f函数设置uniform值
注意，查询uniform地址不要求你之前使用过着色器程序，但是更新一个uniform之前你必须先使用程序（调用glUseProgram)，因为它是在当前激活的着色器程序中设置uniform的
uniform对于设置一个在渲染迭代中会改变的属性是一个非常有用的工具，它也是一个在程序和着色器间数据交互的很好工具。
更多属性！
在前面的教程中，我们了解了如何填充VBO、配置顶点属性指针以及如何把它们都储存到一个VAO里。这次，我们同样打算把颜色数据加进顶点数据中。我们将把颜色数据添加为3个float值至vertices数组。我们将把三角形的三个角分别指定为红色、绿色和蓝色：
float vertices[] = {
// 位置 // 颜色
0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, // 右下
-0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, // 左下
0.0f, 0.5f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f // 顶部
};