3.着色语言

3.着色语言
OpenGL ES 3.0新增加功能
非方矩阵，全整数支持，插值限定符号，统一变量块，局部限定符号，新的内建函数，全循环，全分支支持以及无限的着色器指令长度。

1.向量和变量类型
在计算机图形中，两个基本数据类型组成了变换的基础：向量和矩阵。

5-1 OpenGLES #ORPWA!.png

2.构造器
变量可在声明或者声明后初始化，初始化需要构造器进行，构造器也用于类型转换。
变量只能赋值或运算为相同类型，可以避免着色器作者遇到可能导致难以跟踪的缺陷的意外转换。

标量构造器
Int myInt = 0;
float myFloat = 1.0;
myFloat = float(myInt)

向量构造器
向量构造器的参数传递由两种基本方法：
1.如果只为向量构造器提供一个标量，则该值用于设置向量的所有值。
2.如果提供了多个标量或者向量参数，则向量的值从左到右使用这些参数设置。如果提供了多个标量参数，那么在向量中必须有至少和参数中一样多的分量。
vec4 myVec4 = vec4(1.0)
//myVec4 = {1.0,1.0,1.0,1.0};

vec3 myVec3 = vec(1.0,0.0,0.5);
vec3 temp = vec3(myVec3);

vec2 myVec2 = vec2(myVec3)
//myVec2 = {1.0,0.0};

myVec4 = vec4(myVec2, temp);
//myVec4 = {myVec2.x,myVec2.y,temp.x,temp.y};

矩阵构造器
1.如果只为矩阵构造器提供一个标量参数，则该值被放在矩阵的对角线上。
2.矩阵可以从多个向量参数构造。
3.矩阵可以从多个标量参数构造。从左到右使用。
mat4 myMat4 = mat4(1);
//myMat4 = {1,0,0,0,
0,1,0,0,
0,0,1,0,
0,0,0,1,}
单位矩阵

3.向量和矩阵分量
向量分量可以用“.”和数组下角标
vec3 myvec3 = vec(0,1,2);
vec3 temp;
temp = myvec3.xxx;
//temp = {0,0,0};

矩阵分量
矩阵被看成由一些向量组成。
矩阵单独的列可以用数组下标运算符[]选择。
mat4 myMat4 = mat(1.0);
vec4 col0 = myMat4[0];
//col0 = {1,1,1,1};
float m1_1 = myMat4[1][1];
//m1_1 = {1};

4.常量
声明时加入const限定符,只读，不能在源代码中修改。
const float zero = 0.0;

5.结构
类似C语言的结构体。
struct fogStruct
{
vec4 color;
float start;
}fogVar
名为fogStruct新的用户类型和一个新变量fogVar
结构也可以用构造器初始化。
gogVar = fogStruct(vec4(0,1,0,1),
0.5);

6.数组
同C类似
数组构造器中的参数数量必须等于数组的大小。

7.运算符
同C类似

,1, , , =, =.png

运算符只能出现在有相同基本类型的变量之间。
要比较向量，可以使用内建函数，逐个分量进行比较。

8.函数
基本同C类似

1.参数的传递方法。
OpenGL ES着色器语言提供特殊的限定符，定义函数是否可以修改可变参数。

(CAMARMMUNIM WENMESNKINN, MMRRN.png

例如vec4 myDunc (inout float myFlost,
out vec4 myVec4,
maat myMat4);
默认为in
2.不能使用递归
原因是，某些实现通过吧函数代码真正地内嵌到为GPU生成的最终程序来实施函数调用。着色语言有意地构造为允许这种内嵌式实现，以支持没有堆栈的GPU。

9.内建函数
方便处理各种计算任务.例如dot（点积）,pow（幂次）

10.控制流语句
类似C
3.0开始完全支持循环语句。但并不是说循环在性能上没有什么影响。

11.统一变量
11.1统一变量存储应用成功通过API传入着色器的只读值。
uniform mat4 viewProMatrix
11.2统一变量的命名空间在顶点着色器和片段着色器中都是共享的。那么两个声明必须匹配。
11.3存储：统一变量通常保存在硬件中，这个区域被称为“常量存储”，试衣镜中为存储常量值而分配的特殊空间。

12.统一变量块
12.1统一变量缓存区优点
统一变量缓存区数据可以在多个程序中共享，但只需要设置一次。
统一变量缓存区对象一般可以存储更大量的统一变量数据。
在统一缓存区对象之间切换比一次单独加载一个统一变量更高效。
12.2 uniform TransformBlock
{
mat4 matViewPoroj;
mat4 matNormaal;
mat4 matTextGen;
}

13.顶点和片段着色器输入/输出
13.1顶点输入是为绘制的每个顶点指定的数据。
应用程序将为每个顶点创建一个顶点数组，该数组包含位置和颜色。

14.插值限定符
无插值限定符时，为执行平滑着色。

15.预处理器和指令
通C类似。
但是宏定义中不能带有参数。

16.统一变量和插值器打包
打包规则：定义插值器和统一变量映射到物理存储空间的方式。

17.精度限定符
定义：可以指定着色器变量的计算精度。可以声明为低，中，高。
优点：运行着色器时可能更快，或者电源效率更高。
缺点：在没有正确使用精度限定符时可能造成伪像。
声明变量时使用：
highp vec4 position;

默认精度使用
Precision heighp float;
顶点着色器中默认为最高精度。片段着色器浮点值没有默认的精度值。每个着色器必须声明一个默认的float精度，或者为每个float变量指定精度。

18.不变性
在着色器编译时，可能进行导致指令重新排序的优化。
invariant
Tip:因为编译器需要保证不变性，所以可能限制它所做的优化。因此限定符应该只在必要时使用。