（十）片段着色器

本章描述片段着色器的更多细节。

可编程管线.png

固定功能片段着色器

在OpenGL ES 1.x版本有固定功能片段管线。这一小节主要讲如何用着色器实现传统的固定功能技术。

OpenGL ES 1.x版本传统的RGB组合函数：

RGB组合函数.png

举例A×B说明：

#version 300 es
precision mediump float;
uniform sampler2D s_tex0;
in vec2 v_texCoord;
in vec4 v_primaryColor;
layout(location = 0) out vec4 outColor;
void main() {
    outColor = texture(s_tex0, v_texCoord) * v_primaryColor;
}

可以用片段着色器执行任何固定功能纹理组合设置的等价计算。

片段着色器概述

片段着色器.png

内建特殊变量

gl_FragCoord：保存片段的窗口相对坐标。

gl_FrontFacing：片段是正面图元的一部分则为true。

gl_PointCoord：可以在渲染点精灵时使用。

gl_FragDepth：在片段着色器中写入时，覆盖片段的固定功能深度值。

内建常量

const mediump int gl_MaxFragmentInputVectors = 15;
const mediump int gl_MaxTextureImageUnits = 16;
const mediump int gl_MaxFragmentUniformVectors = 224;
const mediump int gl_MaxDrawBuffers = 4;
const mediump int gl_MinProgramTexelOffset = -8;
const mediump int gl_MaxProgramTexelOffset = 7;

gl_MaxFragmentInputVectors：片段着色器输入的最大数量

gl_MaxTextureImageUnits：可用纹理图像单元的最大数量

gl_MaxFragmentUniformVectors：片段着色器内可以使用vec4统一变量项目的最大数量

gl_MaxDrawBuffers：多重渲染目标（MRT）的最大支持数量

gl_MinProgramTexelOffset：偏移参数支持的最大偏移量

gl_MaxProgramTexelOffset：偏移参数支持的最小偏移量

精度限定符

每个片段着色器必须声明一个默认精度符，详见第5章。

用着色器实现固定功能技术

多重纹理

多重纹理是片段着色器中非常常见的操作，用于组合多个纹理贴图。
纹理贴图常常用于存储反射指数和遮罩，以衰减和遮盖反射光的分布。
在典型的照明贴图处理中，基本贴图和照明贴图应该有一组单独的纹理坐标。

雾化

应用雾化是渲染3D场景的一种常用技术，可以用于减小绘图距离，消除靠近观看者的几何体的“突现”现象。

Alpha测试（使用Discard）

3D应用程序中使用的常见特效之一是绘制某些片段中完全透明的图元，这对于渲染链状栅栏的物体很有用。

Alpha测试允许你指定一个比较测试，如果片段的Alpha值和参考值得比较失败，该片段将删除。

用户裁剪平面

实现用户裁剪平面得关键是使用discard关键字。

小结

本章介绍了使用片段着色器的多种渲染技术，为后期的高级渲染技术做好准备。