OpenGL ES _ 着色器_ 顶点着色器详解

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学习是一件开心的额事情

提醒广大网友，当你看到这篇文章的时候，以后写的关于OpenGL 更多的便是代码实战了!

本节学习目标

• 内置的属性输入变量
• 用户定义的属性变量
• 如何把顶点数据通过应用程序发送到着色器程序
• 特殊输出变量

在讲解内容之前，先看一张图

GLSL 顶点着色器的输入和输入变量

先讲讲这个图！箭头的方向表示输入和输出

• uniform 变量，程序中保持常量
• attribute 变量，除了标准的顶点状态，他们还可以根据顶点进行更新
• varying 变量，用于向片段管线传递数据，这些数据包括颜色，纹理坐标和其它基于片段的数据

内置的属性输入变量

这些变量反应了当前的OpenGL 状态

|变量|类型|指定函数|描述|

|---|

|gl_Vertex|vec4|glVertex|顶点的全局空间坐标|

|gl_Color|vec4|glColor|主颜色值|

|gl_SecondaryColor|vec4|glSecondaryColor|辅助颜色|

|gl_Normal|vec4|glNormal|光照法线|

|gl_MultiTexCoordn|vec4|glMultiTexCoord(n,...)|纹理单元n的纹理坐标，n取值为0·7|

|gl_FogCoord|float|glFogCoord|雾坐标|

|gl_VertexID|int|-|自上次渲染开始，当前的索引|

|gl_InstanceID|int|glDrawArraysInstanced,<p>glDrawElementsInstanced|相关图元的实例ID|

用户定义的属性变量

用户定义的属性变量都是全局变量，在OpenGL 应用程序将值传递给着色器程序。

用户定义的属性变量类型可以是 float、vec和mat

着色器程序和应用程序的关系图

如上图，着色器程序和应用程序是两块独立的程序，我们要在应用程序中，链接着色器程序，着色器程序执行后，对OpenGL 进行渲染。如果想要了解更多着色器程序相关的内容请点击这里

接下来，我们重点讲讲如何给着色器中的自定义变量赋值.

1.首先你要拿到这个变量的索引

GLint glGetAttribLocation(GLuint program,const char *name)

2.指定program下次执行时，那个索引应该和name相关联

void glBindAttribLocation(Glint program,GLuint index,const char *name)

3.给索引设置关联的值

void glVertexAttrib{1234}{sfd}(GLuint index,TYPE values);

void glVertexAttrib{123}{sfd}v{GLuint index,const TYPE *values};

void glVertexAttrib4{bsifd ub us ui}v{GLuint index,TYPE values};

void glVertexAttrib4Nub{GLuint index,TYPE values};

void glVertexAttrib4N{bpsi ub us ui}v{GLuint index,const Type};

void glVertexAttribI{1234}{i ui}(GLuint index,TYPE values);

void glVertexAttriI4{psi ub us ui}v{Glint index,const TYPE *values};

特殊输出变量

gl_Position 指定了着色器在推出执行之后顶点的最终位置。这个变量必须写入到着色器中.

gl_Position 输出顶点的位置计算公式:

gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex;

如果想要让顶点着色器的结果与固定功能的管线保持一致，可以使用下面的代码设置:

gl_Postition = transform()

gl_PointSize 用于控制点的输出大小，如果想要顶点着色器程序内部控制点的大小，可以调用glEnable(GL_VERTEX_PROGRAM_POINT_SIZE) 函数，它将覆盖当前可能已指定的任何点的大小值。

用户定义的裁剪平面，可以编写一个齐次坐标写入到gl_ClipVertex 变量中。为了正确的处理裁剪，被指定的平面以及写入到gl_ClipVertex 的坐标必须位于相同的坐标空间中。普通的裁剪空间是在视觉坐标坐标系中的，可以把当前的顶点变换到视觉坐标戏中便于进行裁剪:

gl_ClipVertex = gl_ModelViewMatrix * gl_Vertex;

技能提高:

顶点着色器能够为顶点设置正面和背面颜色值，在默认情况下，不管顶点着色器内部怎么设置这些顶点，实际选择的将是正面颜色，那怎么显示背面的颜色呢？

调用 glEanable(GL_VERTEX_PROGRAM_TWO_SIDE 值为参数)，就可以根据底层图元的方向来选择颜色.

顶点着色器中使用纹理贴图

1.查询是否可以使用纹理贴图

glIntegerv(GL_MAX_VERTEX_TEXTURE_IMAGE_UNITS)

2.顶点着色器不能使用mipmap选择，但是可以使用texture*Load 函数手工选择mipmap