openGL之着色器程序的使用
#define GLEW_STATIC
#include <GL\glew.h>
#include <GLFW\glfw3.h>
#include<iostream>
using namespace std; //函数原型
void key_callback(GLFWwindow* window, int key, int scancode,
int action, int mode); //窗口大小
const GLuint WIDTH = , HEIGHT = ; const GLchar* vertexShaderSource = "#version 330 core\n"
"layout (location = 0) in vec3 position;\n"
"void main()\n"
"{\n"
"gl_Position = vec4(position.x,position.y,position.z,1.0);\n"
"}\0"; const GLchar* fragmentShaderSource = "#version 330 core\n"
"out vec4 color;\n"
"void main()\n"
"{\n"
"color = vec4(1.0f,0.5f,0.2f,1.0f);\n"
"}\n\0"; int main(){
//初始化 GLFW
glfwInit(); //设置GLFW需要的选项
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, );
glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, );
glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);
glfwWindowHint(GLFW_RESIZABLE, GL_FALSE); //创建一个窗口对象
GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(WIDTH, HEIGHT, "test2", nullptr, nullptr);
glfwMakeContextCurrent(window); //设置徐亚的回调函数
glfwSetKeyCallback(window, key_callback); glewExperimental = GL_TRUE; glewInit(); int width, height;
glfwGetFramebufferSize(window, &width, &height);
glViewport(, , width, height); //定点着色器
GLuint vertextShader;
vertextShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
glShaderSource(vertextShader, , &vertexShaderSource, NULL);
glCompileShader(vertextShader); //用于判断一个着色器是否编译成功
GLint success;
GLchar infoLog[];
glGetShaderiv(vertextShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
if (!success){
glGetShaderInfoLog(vertextShader, , NULL, infoLog);
cout << "vertextShader COMPILE FAILED" << endl;
} //像素着色器
GLuint fragmentShader;
fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
glShaderSource(fragmentShader, , &fragmentShaderSource, NULL);
glCompileShader(fragmentShader); //用于判断一个着色器是否编译成功
glGetShaderiv(fragmentShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
if (!success){
glGetShaderInfoLog(fragmentShader, , NULL, infoLog);
cout << "fragmentShader COMPILE FAILED" << endl;
} //创建一个着色器程序对象:多个着色器最后链接的版本
GLuint shaderProgram;
shaderProgram = glCreateProgram();
glAttachShader(shaderProgram, vertextShader);
glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);
glLinkProgram(shaderProgram); glGetProgramiv(shaderProgram, GL_LINK_STATUS, &success); if (!success){
glGetProgramInfoLog(shaderProgram, , NULL, infoLog);
}
glDeleteShader(vertextShader);
glDeleteShader(fragmentShader); //创建定点数据
GLfloat vertices[] = {
-0.5f, -0.5f, 0.0f,
0.5f, -0.5f, 0.0f,
0.0f, 0.5f, 0.0f
};
//创建 VBO 顶点缓冲数据,并把数据赋值到内存中
GLuint VBO;
glGenBuffers(, &VBO);
//VAO顶点数组对象
GLuint VAO;
glGenVertexArrays(, &VAO); //绑定VAO
glBindVertexArray(VAO); //复制顶点数据到缓冲中提供给OpenGL使用
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW); //设置顶点属性指针
glVertexAttribPointer(, , GL_FLOAT, GL_FALSE, * sizeof(GLfloat), (GLvoid *));
glEnableVertexAttribArray(); //解绑VBO
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, ); //解绑VAO
glBindVertexArray(); while (!glfwWindowShouldClose(window)){
glfwPollEvents(); //释放颜色缓存
glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //绘制物体
//当打算渲染一个物体使用使用着色器程序
glUseProgram(shaderProgram);
glBindVertexArray(VAO); //绘制函数
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, , );
glBindVertexArray(); glfwSwapBuffers(window);
} glDeleteVertexArrays(, &VAO);
glDeleteBuffers(, &VBO); glfwTerminate();
return ;
}
void key_callback(GLFWwindow* window, int key, int scancode,
int action, int mode){
if (key == GLFW_KEY_L && action == GLFW_PRESS){
glfwSetWindowShouldClose(window, GL_TRUE);
}
}
首先,在发该贴的时候,这个程序依旧没有跑起来,因为GLFW、GLEW等库的原因,鉴于GLUT是上个时代的产物,所以学到后面看到的一些案例都是用的GLEW、GLFW、GLAD等库,一时半会儿没有配置成功,但是,这并不能影响我们根据其中的代码来理解着色器程序(shader)。
下面,我们主要来看一下其中的着色器代码部分:
一、两个着色器程序
const GLchar* vertexShaderSource = "#version 330 core\n"
"layout (location = 0) in vec3 position;\n"
"void main()\n"
"{\n"
"gl_Position = vec4(position.x,position.y,position.z,1.0);\n"
"}\0"; const GLchar* fragmentShaderSource = "#version 330 core\n"
"out vec4 color;\n"
"void main()\n"
"{\n"
"color = vec4(1.0f,0.5f,0.2f,1.0f);\n"
"}\n\0";
首先第一个是顶点着色器(vertexShader):
顶点着色器用于读取顶点(坐标)数据,所以这个position参数是从外部数据源读取的,在main方法中将外部读取的顶点数据转化为四维坐标(x,y,z,w),并且赋值给全局变量:gl_Position。
第二个是片元着色器(fragmentShader):
这里注意了,片元着色器隐式地对所有的gl_Position中的坐标点进行着色并且将颜色输出。所以这个color参数是输出的,可能你也看到了,输出的颜色是个vec4,分别代表RGBA,最后一个1.0f表示alpha通道值为1.0f(浮点型)
二、着色器程序的编译
//定点着色器
GLuint vertextShader;
vertextShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
glShaderSource(vertextShader, , &vertexShaderSource, NULL);
glCompileShader(vertextShader); //用于判断一个着色器是否编译成功
GLint success;
GLchar infoLog[];
glGetShaderiv(vertextShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
if (!success){
glGetShaderInfoLog(vertextShader, , NULL, infoLog);
cout << "vertextShader COMPILE FAILED" << endl;
} //片元着色器
GLuint fragmentShader;
fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
glShaderSource(fragmentShader, , &fragmentShaderSource, NULL);
glCompileShader(fragmentShader); //用于判断一个着色器是否编译成功
glGetShaderiv(fragmentShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);
if (!success){
glGetShaderInfoLog(fragmentShader, , NULL, infoLog);
cout << "fragmentShader COMPILE FAILED" << endl;
}
这一块也不难理解:
1st,定义一个着色器(顶点着色器或者片元着色器);
2nd,为这个着色器对象加载着色器程序片段;
3rd,编译这个着色器;
当然,案例程序还加了一段编译成功与否的判断,这是有必要的,方便调试。
三、多个着色器连接
//创建一个着色器程序对象:多个着色器最后链接的版本
GLuint shaderProgram;
shaderProgram = glCreateProgram();
glAttachShader(shaderProgram, vertextShader);
glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);
glLinkProgram(shaderProgram); glGetProgramiv(shaderProgram, GL_LINK_STATUS, &success); if (!success){
glGetProgramInfoLog(shaderProgram, , NULL, infoLog);
}
glDeleteShader(vertextShader);
glDeleteShader(fragmentShader);
这块也不难理解,新建一个shaderProgram,并且通过glAttachShader() API将之前的两个着色器进行连接,这样顶点着色器输出的四维坐标就能供片元着色器使用了。
两个着色器进行连接之后,对之前的着色器进行删除。
四、将外部顶点数据进行绑定(用户自定义数据)
//创建定点数据
GLfloat vertices[] = {
-0.5f, -0.5f, 0.0f,
0.5f, -0.5f, 0.0f,
0.0f, 0.5f, 0.0f
};
//创建 VBO 顶点缓冲数据,并把数据赋值到内存中
GLuint VBO;
glGenBuffers(, &VBO);
//VAO顶点数组对象
GLuint VAO;
glGenVertexArrays(, &VAO); //绑定VAO
glBindVertexArray(VAO); //复制顶点数据到缓冲中提供给OpenGL使用
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW); //设置顶点属性指针
glVertexAttribPointer(, , GL_FLOAT, GL_FALSE, * sizeof(GLfloat), (GLvoid *));
glEnableVertexAttribArray(); //解绑VBO
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, ); //解绑VAO
glBindVertexArray();
不难看出,用户自定义顶点数据为三个顶点(-0.5,-0.5,0)(0.5,-0.5,0)和(0,0.5,0);
新建VAO、VBO对象并将其放到内存中;
将用户自定义数据赋值到VBO中;
后面的VAO相关操作没有看懂,这一块不是直接用VBO(顶点缓存对象)么,并没有用到VAO啊???
glVertexAttribPointer()我的理解就是为这些顶点(坐标)设置相应的指针好让程序知道如何操作。
五、渲染
//释放颜色缓存
glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT); //绘制物体
//当打算渲染一个物体使用使用着色器程序
glUseProgram(shaderProgram);
glBindVertexArray(VAO); //绘制函数
glDrawArrays(GL_TRIANGLES, , );
glBindVertexArray(); glfwSwapBuffers(window);
首先,清空屏幕;
然后调用之前的shaderProgram,并为其绑定数据(??不是已经绑定数据了么)
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