Android开发之OpenGLSL语言（二）

GLSL语言

(一)名词解释：

1、图元：图形软件用来描述各种图形的函数。
2、OpenGL渲染管线
渲染流水线：是显卡芯片内部处理图形信号相互独立的并行处理单元。简单理解就是把数据转化到OpenGL并且生成最终图像的一个过程！
3、GLSL是什么？
GLSL是一门专门为图形开发设计的编程语言。
4、可编程管线的编程阶段

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顶点处理阶段：由顶点着色器、细分着色器和几何着色器组成。主要功能是决定了图元的位置。
顶点着色器：当缓存数据初始化完成之后，顶点着色开始接受顶点数据，并单独处理每个顶点，顶点处理完之后，开始激活细分着色器。
细分着色器：分为细分控制着色器和细分计算着色器。用来描述物体的形状，在管线中生成新的几何体，并把这个几何体处理的更加平顺，然后就会成为最终状态。
几何着色器：细分着色器将最终的模型传给了几何着色器，其实在管线内部会对这些图元都进行修改，因为有的合适有的不合适，所以到了几何着色器就开始对所有的图像进行修改，改变几何图元的类型或者放弃掉没有用的图元。
片元处理阶段：由片元裁剪、光栅化和片元着色器组成。主要决定了片元的存在以及片元的颜色。
图元裁剪：剪切掉光栅化之前我们看不到（视口以外）的图元。
光栅化：将输入图元的数学描述转换为与屏幕位置对应的像素片元的过程。
片元着色器：主要处理光栅化之后的单独片元，主要计算了片元的颜色和深度值，然后开始传递到片元测试和混合模块。这里像光照，雾化处理都在这一步。

（二）GLSL变量

(1)GLSL支持的基本数据类型：
float、int、bool、uint/double。
(2)标量：只有大小没有方向
(3)变量命名规范:

1. 数字和“_”不能作为开头
2. 变量名不能包含连续的下划线
3. 用户变量不能用“gl”开头

4. 见名识意
   (4)变量的初始化:
   float f=1.0；
   bool b=true；
   int I=15；
   (5)类型转换(win):
   float f=1.0；
   bool b=bool（f）
   (6)聚合类型——向量
   向量 :有方向的量
   向量在着色器中的作用：位置，颜色，纹理
   基本类型

   
   
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   向量初始化：
   1、声明变量的初始化
   vec3 xyz=vec3（1.0，1.0，1.0）;
   float x= xyz.x;
   vec3 rgb=vec3（1.0，1.0，1.0）;
   float r=rgb.r;
   float g=rgb.g;
   当三个值相等的时候
   vec3 rgb=vec3（1.0 ）;等价于vec3 rgb=vec3（1.0，1.0，1.0）;
   2、类型之间等价交换
   vec3 xyz1=vec3（1.0，1.0，1.0）;
   vec3 xyz2=vec3（xyz1）;
   3、截短
   vec3 xyz1=vec3（1.0，1.0，1.0）;
   vec2 xy=vec2（xyz1）;
   4、加长
   vec2 xy=vec2（xyz1）;
   vec3 xyz1=vec3（xy ，1.0）;
   （7）矩阵
   矩阵在3D开发中的作用：位移，旋转，缩放
   .矩阵类型

   
   
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   矩阵初始化
   只传一个值：m=mat3（4.0）;
   
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   以下三种写法得到效果是一样的：
   mat3 m=（ 1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0）;
   ////
   vec3 f1=vec3(1.0,2.0,3.0);
   vec3 f2=vec3(4.0,5.0,6.0);
   vec3 f3=vec3(7.0,8.0,9.0);
   mat3 m=mat3( f1,f2,f3 );
   ////
   vec2 f1=vec2(1.0,2.0);
   vec2 f2=vec2(4.0,5.0);
   

   vec2 f3=vec2(7.0,8.0);
   mat3 m=mat3(f1,3.0,f2,6.0,f3 ,9.0
   GLSL首先填充列 然后填充行：

   
   
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（8）向量和矩阵内的元素访问
1、什么是分量？
聚合类型的元素
例如：vec3 xyz = vec3(1.0,1.0,1.0);
xyz.x：分量，也是聚合类型的元素
2、分量名称三种形式的集合

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3、向量与矩阵中的元素访问方式？
向量：使用分量的名称
矩阵：可以以二维数组的方式进行访问
4、向量内元素访问（详解）
例如：vect3 rgb = vec3(1.0,1.0,1.0);
float r = rgb.r;
float g = rgb.g;
数组方式获取：
float r1 = rgb[0];
5、矩阵内元素的访问（详解）
例如：mat4 m = mat4(2.0);

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获取矩阵的第二列：vect4 xyzw = m[2];
获取具体的标量：float f = m[2][2];//也可以这样写：m[2].z;
6、齐次坐标：就是将n维的向量用一个n+1维来表示。
(4,2,1)和(8,4,2)都表示的二维点(4,2)。
（9）结构体和采样器
什么是采样器？
专门来进行纹理采样的。
一般情况下一个采样器代表了一套或者一副纹理。

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注意：1、采样器的变量不能在着色器中初始化。
一般情况下采样器的变量都是用uniform这个限定符来修饰的，从宿主语言（java）接收传递进来的着色器的值。
3、sampler3D并不是在所有的OpenGLES实现中都是支持的，如果非要用，在着色器代码中打开相应的拓展。
1、结构体：
就是从逻辑上将不同类型的数据组合到一个数据集合中。
结构体的作用
简化运算。
定义一个结构体
struct info{ vec3 color;//颜色 vec3 xyz; //位置 vec3 st; //纹理 }
4、怎么调用结构体元素作为输入参数
info cxs = info(vec3(1.0,2.0,3.0),vec3(4.0,5.0,6.0),vec3(7.0,8.0,9.0));
vec3 color = info.color;
(10)数组
1、数组：有限个类型相同的变量集合；
2、GLSL数组特性以及注意事项
GLSL支持任意类型的数组，包括结构体数组。
索引从零开始
没有负数索引
数组可以定义为有大小或者没有大小
数组数GLSL第一等类型
GLSL里面数组有构造函数，并且用函数的参数作为返回类型。
可以静态初始化一个数组
float c[3] = float3;
GLSL有一个隐式的方法，可以返回元素个数(length)。
int t = c.length;
多维数组：float c[3][5];

(11)类型修饰符
1、类型修饰符作用

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