OpenGL不是简单地把所有的3D坐标变换为屏幕上的2D像素;OpenGL仅当3D坐标在3个轴(x、y和z)上-1.0到1.0的范围内时才处理它。所有在这个范围内的坐标叫做标准化设备坐标(Normalized Device Coordinates),此范围内的坐标最终显示在屏幕上(在这个范围以外的坐标则不会显示)。
构建顶点数组
//顶点输入
float vertices[] =
{
-0.5f,-0.5f,0.0f,
0.5f,-0.5f,0.0f,
0.0f, 0.5f,0.0f
};
定义这样的顶点数据以后,我们会把它作为输入发送给图形渲染管线的第一个处理阶段:顶点着色器。它会在GPU上创建内存用于储存我们的顶点数据,还要配置OpenGL如何解释这些内存,并且指定其如何发送给显卡。顶点着色器接着会处理我们在内存中指定数量的顶点。
通过顶点缓存对象VBO 管理这个内存,它在显存中存储大量顶点。使用缓冲对象一次性发送一大批数据到显卡上。
unsigned int VBO,VAO;
glGenBuffers(1, &VBO);
glGenVertexArrays(1, &VAO);
//绑定
//绑定缓存对象
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);
glBufferData是一个专门用来把用户定义的数据复制到当前绑定缓冲的函数。它的第一个参数是目标缓冲的类型:顶点缓冲对象当前绑定到GL_ARRAY_BUFFER目标上。第二个参数指定传输数据的大小(以字节为单位);用一个简单的sizeof计算出顶点数据大小就行。第三个参数是我们希望发送的实际数据。
第四个参数指定了我们希望显卡如何管理给定的数据。它有三种形式:
三角形的位置数据不会改变,每次渲染调用时都保持原样,所以它的使用类型最好是GL_STATIC_DRAW。如果,比如说一个缓冲中的数据将频繁被改变,那么使用的类型就是GL_DYNAMIC_DRAW或GL_STREAM_DRAW,这样就能确保显卡把数据放在能够高速写入的内存部分。
#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;
void main()
{
gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);
}
const char *vertexShaderSource = "#version 330 core\n"
"layout (location = 0) in vec3 aPos;\n"
"void main()\n"
"{\n"
" gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);\n"
"}\0";
为了能够让OpenGL使用它,我们必须在运行时动态编译它的源代码。
unsigned int vertexShader;
vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
//下一步我们把这个着色器源码附加到着色器对象上,然后编译它:
glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSource, NULL);
glCompileShader(vertexShader);
glShaderSource函数把要编译的着色器对象作为第一个参数。第二参数指定了传递的源码字符串数量,这里只有一个。第三个参数是顶点着色器真正的源码,第四个参数我们先设置为NULL。
//检测编译
int success;
char infoLog[512];
glGetShaderiv(vertexShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
/*首先我们定义一个整型变量来表示是否成功编译,还定义了一个储存错误消息(如果有的话)的容器。
然后我们用glGetShaderiv检查是否编译成功。如果编译失败,我们会用glGetShaderInfoLog获取错误消息,然后打印它。
*/
if (!success)
{
//顶点着色器编译成功执行
glGetShaderInfoLog(vertexShader, 512, NULL, infoLog);
std::cout << "ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
}
//后面会提到片段着色器,同样的流程也需要做检测代码
if (!success)
{
//片段着色器编译成功执行
glGetShaderInfoLog(fragmentShader, 512, NULL, infoLog);
std::cout << "ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
}
#version 330 core
out vec4 FragColor;
void main()
{
FragColor = vec4(1.0f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);
}
//创建片段着色器
unsigned int fragmentShader;
fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
glShaderSource(fragmentShader, 1, &fragmentShaderSource, NULL);
glCompileShader(fragmentShader);
着色器程序对象(Shader Program Object)是多个着色器合并之后并最终链接完成的版本。如果要使用刚才编译的着色器我们必须把它们**链接(Link)**为一个着色器程序对象,然后在渲染对象的时候激活这个着色器程序。已激活着色器程序的着色器将在我们发送渲染调用的时候被使用。
当链接着色器至一个程序的时候,它会把每个着色器的输出链接到下个着色器的输入。当输出和输入不匹配的时候,你会得到一个连接错误。
unsigned int shaderProgram;
shaderProgram = glCreateProgram();
//glCreateProgram函数创建一个程序,并返回新创建程序对象的ID引用。
//现在我们需要把之前编译的着色器附加到程序对象上,然后用glLinkProgram链接它们:
glAttachShader(shaderProgram, vertexShader);
glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);
//链接
glLinkProgram(shaderProgram);
glGetProgramiv(shaderProgram, GL_LINK_STATUS, &success);
if (!success) {
glGetProgramInfoLog(shaderProgram, 512, NULL, infoLog);
std::cout << "ERROR::SHADER::VERTEX::PROGRAM::LINK_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
}
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);
glEnableVertexAttribArray(0);
glUseProgram(shaderProgram);
glBindVertexArray(VAO);
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);