GLSL语言
xcode中不支持GLSL语言对顶点/片元着色器的编译和连接，因此需要在项目中创建两个空文件，分别命名为shader.vsh和shaderv.fsh
- 使用
vsh、fsh后缀的原因是方便区分着色器，其本质就是一个字符串 - 是否可以直接使用NSString？并不建议这样做，因为代码结构不清晰，不易读
- 这两个文件中是否可以加中文注释？不建议加中文注释，会报奇怪的错误，由于在xcode中书写GLSL，完全是纯手写，没有任何提示，排查问题不好排查
向量数据类型
| 类型 | 描述 |
|---|---|
| vec2,vec3,vec4 | 2分量、3分量、4分量浮点向量 |
| ivec2,ivec3,ivec4 | 2分量、3分量、4分量整型向量 |
| uvec2,uvec3,uvec4 | 2分量、3分量、4分量无符号整型向量 |
| bvec2,bvec3,bvec4 | 2分量、3分量、4分量bool型向量 |
常用的是vec2、vec3、vec4，默认是浮点类型
矩阵数据类型
| 类型（mat列×行） | 描述 |
|---|---|
| mat2,mat2x2 | 两⾏两列 |
| mat3,mat3x3 | 三行三列 |
| mat4,mat4x4 | 四行四列 |
| mat2x3 | 三行两列 |
| mat2x4 | 四行两列 |
| mat3x2 | 两行三列 |
| mat3x4 | 四行三列 |
| mat4x2 | 两行四列 |
| mat4x3 | 三行四列 |
常用的是vec2、vec3、vec4，默认是浮点类型
变量存储限定符
| 限定符 | 描述 |
|---|---|
| <none> | 只是普通的本地变量，外部不见，外部不可访问 |
| const | ⼀个编译常量，或者说是⼀个对函数来说为只读的参数 |
| in/varying | 从以前阶段传递过来的变量 |
| in/varying centroid | ⼀个从以前的阶段传递过来的变量，使⽤质⼼插值 |
| out/attribute | 传递到下⼀个处理阶段或者在⼀个函数中指定⼀个返回值 |
| out/attribute centroid | 传递到下⼀个处理阶段，质心插值 |
| uniform | ⼀个从客户端代码传递过来的变量，在顶点之间不做改变 |
常用varying、attribute、uniform
- varying 修饰符：当需要将顶点着色器的数据传递到片元着色器时，两个着色器中一模一样的纹理坐标变量就需要它来修饰
- attribute：数据只能从客户端中传递到顶点着色器，且只能在顶点着色器中使用
- 修饰的数据：顶点、纹理、颜色、法线等
- API通常以
glVertex...开头，例如glVertexAttribPointer - 其中的纹理坐标，需要顶点着色器间接传递到片元着色器，需要在顶点与片元着色器中定义一个一模一样的纹理坐标，通过这个变量将纹理坐标数据间接传递到片元着色器，
varying lowp vec2 varyTextCoord; - 顶点着色器计算之后的顶点结果需要赋值给GLSL的内建变量
gl_Position
attribute vec4 position;
attribute vec2 textCoordinate;
varying lowp vec2 varyTextCoord;
void main()
{
varyTextCoord = textCoordinate;
gl_Position = position;
}
- uniform：从app代码传递到vertex、fragment中所用的变量
- 在vertex，fragment中一般将uniform当成常量
- uniform可以传的数据：视图矩阵、投影矩阵、投影视图矩阵
- API通常以
glUniform...开头 - 片元着色器中最终颜色，即拿到纹理对应坐标下的纹素。纹素是纹理对应像素点的颜色值，需要通过内建函数
texture2D(纹理，纹理坐标)计算，将最终返回的颜色值赋值给内建变量gl_FragColor
//需要定义精度，否则可能会报错
precsion highp float;
//纹理坐标 必须与顶点着色器中一模一样,通过这个参数获取传递过来的值
varying lowp vec2 varyTextCoord;
//纹理
uniform sampler2D colorMap;
void main(){
//1、拿到纹理对应坐标下的纹素。纹素是纹理对应像素点的颜色值
lowp vec4 temp = texture2D(colorMap, varyTextCoord);
//2、非常重要且必须的内建变量：gl_FragColor
gl_FragColor = temp；
}
着色器与程序 的编译 与链接
需要创建2个基本对象才能使用着色器进行传染：着色器对象和程序对象
获取链接后着色器对象一般的编译&链接分为6步：
- 创建一个顶点着色器对象和一个片元着色器对象
- 将源代码链接到每个着色器对象
- 编译着色器对象
- 创建一个程序对象
- 将编译后的着色器对象连接到程序对象
- 链接程序对象
常用API
自定义着色器
自定义着色器一般有以下步骤：
- 创建顶点着色器/片元着色器 --
glCreateShader - 指定shader的source --
glShaderSource - 编译shader --
glCompileShader
创建与编译一个着色器
GLuint glCreateShader(GLenum type);
// type — 创建着色器的类型,GL_VERTEX_SHADER 或者GL_FRAGMENT_SHADER
// 返回值 — 是指向新着⾊器对象的句柄.可以调用glDeleteShader 删除
void glDeleteShader(GLuint shader);
// shader — 要删除的着⾊器对象句柄
void glShaderSource(GLuint shader , GLSizei count ,const GLChar * const *string, const GLint *length);
// shader — 指向着⾊器对象的句柄
// count — 着⾊器源字符串的数量,着⾊器可以由多个源字符串组成,但是每个着⾊器只有⼀个main函数
// string — 指向保存数量的count 的着⾊器源字符串的数组指针
// length — 指向保存每个着⾊器字符串大小且元素数量为count 的整数组指针
void glCompileShader(GLuint shader);
// shader — 需要编译的着⾊器对象句柄
void glGetShaderiv(GLuint shader , GLenum pname , GLint *params );
// shader — 需要编译的着⾊器对象句柄
// pname — 获取的信息参数,可以为 GL_COMPILE_STATUS/GL_DELETE_STATUS/ GL_INFO_LOG_LENGTH/GL_SHADER_SOURCE_LENGTH/ GL_SHADER_TYPE
// params — 指向查询结果的整数存储位置的指针.
void glGetShaderInfolog(GLuint shader , GLSizei maxLength, GLSizei *length , GLChar *infoLog);
// shader — 需要获取信息⽇志的着⾊器对象句柄
// maxLength — 保存信息日志的缓存区⼤小
// length — 写⼊的信息日志的⻓度(减去null 终⽌符); 如果不需要知道长度. 这个参数可以为Null
// infoLog — 指向保存信息日志的字符缓存区的指针.
自定义程序
自定义程序一般有以下步骤：
- 创建一个程序对象 --
glCreateProgram - 着色器与程序连接/附着 --
glAttachShader - 链接程序 --
glLinkProgram - 使用程序 --
glUseProgram
创建与链接程序API
// 创建⼀个程序对象
GLUint glCreateProgram( )
// 返回值: 返回⼀个执行新程序对象的句句柄
void glDeleteProgram( GLuint program )
// program : 指向需要删除的程序对象句柄
// 着⾊器与程序连接/附着
void glAttachShader( GLuint program , GLuint shader );
// program : 指向程序对象的句柄
// shader : 指向程序连接的着⾊器对象的句柄
// 断开连接
void glDetachShader(GLuint program);
// program : 指向程序对象的句柄
// shader : 指向程序断开连接的着⾊器对象句柄
// 链接程序
glLinkProgram(GLuint program)
// program: 指向程序对象句柄
// 检查链接是否成功
void glGetProgramiv (GLuint program,GLenum pname, GLint *params);
// program: 需要获取信息的程序对象句柄
// pname : 获取信息的参数,可以是:
GL_ACTIVE_ATTRIBUTES
GL_ACTIVE_ATTRIBUTES_MAX_LENGTH
GL_ACTIVE_UNIFORM_BLOCK
GL_ACTIVE_UNIFORM_BLOCK_MAX_LENGTH
GL_ACTIVE_UNIFROMS
GL_ACTIVE_UNIFORM_MAX_LENGTH
GL_ATTACHED_SHADERS
GL_DELETE_STATUS
GL_INFO_LOG_LENGTH
GL_LINK_STATUS
GL_PROGRAM_BINARY_RETRIEVABLE_HINT
GL_TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER_MODE
GL_TRANSFORM_FEEDBACK_VARYINGS
GL_TRANSFORM_FEEDBACK_VARYING_MAX_LENGTH
GL_VALIDATE_STATUS
// params : 指向查询结果整数存储位置的指针
// 从程序信息日志中获取信息
void glGetPorgramInfoLog( GLuint program ,GLSizei maxLength, GLSizei *length , GLChar *infoLog )
// program : 指向需要获取信息的程序对象句柄
// maxLength : 存储信息⽇志的缓存区⼤小
// length : 写⼊的信息日志⻓度(减去null 终⽌止符),如果不需要知道长度,这个参数可以为Null. infoLog : 指向存储信息⽇志的字符缓存区的指针
// 使用程序
void glUseProgram(GLuint program)
// program: 设置为活动程序的程序对象句柄.
基础语法
变量和数据类型
// 布尔型. true,false;
bool bDone = false;
// 有符号整型数据
int iValue = 42;
//无符号整形
uint uiValue = 3929u;
//浮点型
float fValue = 3.14159f;
向量数据类型
//1. 向量声明--4分量的float 类型向量;
vec4 V1;
//2. 生命向量并对其进行构造
vec4 V2 = vec4(1,2,3,4);
//3. 向量运算,加,赋值给另外一个向量，与标量相乘
vec4 v;
vec4 vOldPos = vec4(1,2,3,4);
vec4 vOffset = vec4(1,2,3,4);
// 所有参与运算的变量需要对齐定义且赋值
v = vOldPos + vOffset;
v = vNewPos;
v += vec4(10,10,10,10);
v = vOldPos * vOffset;
v *= 5;
//4. 向量中元素的获取 可以通过x,y,z,w来获取向量中的元素值
v1.x = 3.0f;
v1.xy = vec2(3.0f,4.0f);
v1.xyz = vec3(3,0f,4,0f,5.0f);
//5. 颜色控制.r,g,b,a
v1.r = 3.0f;
v1.rgba = vec4(1.0f,1.0f,1.0f,1.0f);
//6.纹理坐标stpq;
v1.st = vec2(1.0f,0.0f);
//7.赋值混合不合法
v1.st = v2.xt; //不可以
v1.st = v2.xy; //可以, 但没有意义!
//8.向量支持调换(swizzle)操作. 2个或2个以上向量元素进行交换.
v1.rgba = v2.bgra;
v2.bgra = v1.rgba;
//赋值操作
v1.r = v2.b;
v1.g = v2.g;
v1.b = v2.r;
v1.a = v2.a;
//9.向量还支持一次性对所有分量操作
v1.x = vOtherVerex.x +5.0f;
v1.y = vOtherVerex.y +4.0f;
v1.z = vOtherVerex.z +3.0f;
v1.xyz = vOtherVerex.xyz + vec3(5.0f,4.0f,3.0f);
矩阵
//1.创建矩阵
mat4 m1,m2,m3;
//2.构造单元矩阵
mat4 m2 = mat4(
1.0f,0.0f,0.0f,0.0f
0.0f,1.0f,0.0f,0.0f,
0.0f,0.0f,1.0f,0.0f,
0.0f,0.0f,0.0f,1.0f
);
mat4 m4 = mat4(1.0f);
mat4 m3 = mat4(
0.5,0.5,0.5,0.5,
0.5,0.5,0.5,0.5,
0.5,0.5,0.5,0.5,
0.5,0.5,0.5,0.5,
);
//2.
m1 = m2 * m3;
const
const float zero = 0.0;
结构体
struct forStruct{
vec4 color;
float start;
float end;
}fogVar;
fogVar = fogStruct(vec4(1.0,0.0,0.0,1.0),0.5,2.0);
vec4 color = fogVar.color;
float start = fogVar.start;
数组
float floatArray[4];
vec4 vecArray[2];
//注意
float a[4] = float[](1.0,2.0,3.0,4.0);
vec2 c[2] = vec2[2](vec2(1.0,2.0),vec2(3.0,4.0));
函数
定义函数给三个修饰符.
in: (默认), 传入函数中，函数不能对其进行修改
inout: 可以在函数中修改
out : 函数返回时，可以将其修改
vec4 myFunc(inout float myFloat, out vec4 m1, mat4 m2){
}
vec4 diffuse(vec3 normal ,vec3 light, vec4 baseColor) {
return baseColor * dot(normal,light);
}
// GLSL 函数中没有递归
控制语句
if(color.a < 0.25)
{
color *= color.a;
}else
{
color = vec4(1.0,1.0,1.0,1.0);
}
//循环只支持 while 循环 / do while / for
openGL ES 开发中应尽量减少逻辑判断。降低循环迭代使用
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