【GLSL教程】(二)在OpenGL中使用GLSL 【转】
http://blog.csdn.net/racehorse/article/details/6616256
设置GLSL
这一节讲述在OpenGL中配置GLSL,假设你已经写好了顶点shader和像素shader。如果你还没有准备好,可以从如下网址获得相关内容:
http://www.3dshaders.com/home/
http://www.opengl.org/sdk/tools/ShaderDesigner/
http://developer.amd.com/archive/gpu/rendermonkey/pages/default.aspx
在OpenGL中,GLSL的shader使用的流程与C语言相似,每个shader类似一个C模块,首先需要单独编译(compile),然后一组编译好的shader连接(link)成一个完整程序。
这里将忽略ARB扩展,只列举OpenGL2.0的代码。建议使用GLEW库:
下面的代码检查OpenGL 2.0是否可用:
- #include <GL/glew.h>
- #include <GL/glut.h>
- void main(int argc, char **argv)
- {
- glutInit(&argc, argv);
- ...
- glewInit();
- if (glewIsSupported("GL_VERSION_2_0"))
- printf("Ready for OpenGL 2.0\n");
- else
- {
- printf("OpenGL 2.0 not supported\n");
- exit(1);
- }
- setShaders();
- glutMainLoop();
- }
下图显示了创建shader的必要步骤,函数的具体使用方法将在下面各小结描述:
创建shader
下图显示了创建shader的步骤:
首先创建一个对象作为shader的容器,这个创建函数将返回容器的句柄。
- GLuint glCreateShader(GLenum shaderType);
- 参数:
- ·shaderType – GL_VERTEX_SHADER or GL_FRAGMENT_SHADER.
你可以创建许多shader,但记住所有的顶点shader只能有一个main函数,所有像素shader也一样。
下一步将添加源代码。shader的源代码是一个字符串数组,添加的语法如下:
- void glShaderSource(GLuint shader, int numOfStrings, const char **strings, int *lenOfStrings);
- 参数:
- ·shader – the handler to the shader.
- ·numOfStrings – the number of strings in the array.
- ·strings – the array of strings.
- ·lenOfStrings – an array with the length of each string, or NULL, meaning that the strings are NULL terminated.
最后编译shader:
- void glCompileShader(GLuint shader);
- 参数:
- •shader – the handler to the shader.
创建程序
下图显示了获得一个可以运行的shader程序的步骤:
首先创建一个对象,作为程序的容器。此函数返回容器的句柄。
- GLuint glCreateProgram(void);
你可以创建任意多个程序,在渲染时,可以在不同程序中切换,甚至在某帧返回固定功能流水线。比如你想用折射和反射shader绘制一个茶杯,然后回到固定功能生成立方体环境贴图(cube map)显示背景。
下面将把上一节编译的shader附加到刚刚创建的程序中。方法如下:
- void glAttachShader(GLuint program, GLuint shader);
- 参数:
- ·program – the handler to the program.
- ·shader – the handler to the shader you want to attach.
如果同时有顶点shader和片断shader,你需要把它们都附加到程序中。你可以把多个相同类型(顶点或像素)的shader附加到一个程序中,如同一个C程序可以有多个模块一样,但它们只能有一个main函数。
你也可以把一个shader附加到多个程序,比如你想在不同程序中使用某个相同的shader。
最后一步是连接程序。方法如下:
- void glLinkProgram(GLuint program);
- 参数:
- ·program – the handler to the program.
在连接操作之后,shader的源代码可以被修改并重编译,并不会影响到整个程序。
程序连接后,可以调用glUseProgram来使用程序。每个程序都分配了一个句柄,你可以事先连接多个程序以备使用。
- void glUseProgram(GLuint prog);
- 参数:
- ·prog – the handler to the program you want to use, or zero to return to fixed functionality.
当一个程序被使用后,如果被再次连接,它将被自动替换并投入使用,所以没有必要再次调用上面这个函数。如果使用的参数为0,表示将使用固定功能流水线。
例子
下面的代码包含了上面描述的所有步骤,参数p,f,v是全局的GLuint型变量。
- void setShaders()
- {
- char *vs,*fs;
- v = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
- f = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
- vs = textFileRead("toon.vert");
- fs = textFileRead("toon.frag");
- const char *vv = vs;
- const char *ff = fs;
- glShaderSource(v, 1, &vv, NULL);
- glShaderSource(f, 1, &ff, NULL);
- free(vs);free(fs);
- glCompileShader(v);
- glCompileShader(f);
- p = glCreateProgram();
- glAttachShader(p, v);
- glAttachShader(p, f);
- glLinkProgram(p);
- glUseProgram(p);
- }
GLUT版的完整例子如下:
http://lighthouse3d.com/wptest/wp-content/uploads/2011/03/glutglsl_2.0.zip
完整例子中包含了shader代码及文本文件读入程序。
错误处理
调试shader是很困难的。目前还没有像printf这样的东西,虽然未来可能出现有调试功能的开发工具。
编译阶段的状态可以用如下函数获得:
- void glGetShaderiv(GLuint object, GLenum type, int *param);
- 参数:
- ·object – the handler to the object. Either a shader or a program
- ·type – GL_COMPILE_STATUS.
- ·param – the return value, GL_TRUE if OK, GL_FALSE otherwise.
连接阶段的状态可以用如下函数获得:
- void glGetProgramiv(GLuint object, GLenum type, int *param);
- 参数:
- ·object – the handler to the object. Either a shader or a program
- ·type – GL_LINK_STATUS.
- ·param – the return value, GL_TRUE if OK, GL_FALSE otherwise.
如 果发生错误,就需要从InfoLog中找到更多的信息。这个日志保存了最后一次操作的信息,比如编译时的警告、错误,连接时发生的各种问题。这个日志甚至 可以告诉你硬件是否支持你的shader。不幸的是InfoLog没有一个规范,所以不同的驱动/硬件可能产生不同的日志信息。
为了获得特定shader或程序的日志,可以使用如下程序:
- void glGetShaderInfoLog(GLuint object, int maxLen, int *len, char *log);
- void glGetProgramInfoLog(GLuint object, int maxLen, int *len, char *log);
- 参数:
- ·object – the handler to the object. Either a shader or a program
- ·maxLen – The maximum number of chars to retrieve from the InfoLog.
- ·len – returns the actual length of the retrieved InfoLog.
- ·log – The log itself.
GLSL规范有必要在这里进行一些改进:你必须知道接收InfoLog的长度。为了找到这个准确的值,使用下面的函数:
- void glGetShaderiv(GLuint object, GLenum type, int *param);
- void glGetProgramiv(GLuint object, GLenum type, int *param);
- 参数:
- ·object – the handler to the object. Either a shader or a program
- ·type – GL_INFO_LOG_LENGTH.
- ·param – the return value, the length of the InfoLog.
下面的函数可以用来打印InfoLog的内容:
- void printShaderInfoLog(GLuint obj)
- {
- int infologLength = 0;
- int charsWritten = 0;
- char *infoLog;
- glGetShaderiv(obj, GL_INFO_LOG_LENGTH,&infologLength);
- if (infologLength > 0)
- {
- infoLog = (char *)malloc(infologLength);
- glGetShaderInfoLog(obj, infologLength, &charsWritten, infoLog);
- printf("%s\n",infoLog);
- free(infoLog);
- }
- }
- void printProgramInfoLog(GLuint obj)
- {
- int infologLength = 0;
- int charsWritten = 0;
- char *infoLog;
- glGetProgramiv(obj, GL_INFO_LOG_LENGTH,&infologLength);
- if (infologLength > 0)
- {
- infoLog = (char *)malloc(infologLength);
- glGetProgramInfoLog(obj, infologLength, &charsWritten, infoLog);
- printf("%s\n",infoLog);
- free(infoLog);
- }
- }
清理
前面的小节讲到了附加一个shader到一个程序中,这里的调用是将shader从程序中分离:
- void glDetachShader(GLuint program, GLuint shader);
- 参数:
- ·program – The program to detach from.
- ·shader – The shader to detach.
注意,只有没有附加到任何程序的shader可以被删除,删除shader和程序的调用如下:
- void glDeleteShader(GLuint id);
- void glDeleteProgram(GLuint id);
- 参数:
- ·id – The hanuler of the shader or program to delete.
如果一个shader还附加在某个程序中,这个shader并不能真正删除,只能标记为删除。当这个shader从所有程序中分离之后,才会被最终删除。
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