Shader 入门：GLSL ES（简介和基本语法）

前言

欢迎来到我的 Shader 入门系列文章，在本系列文章中我将和大家一起学习 Shader 相关知识，以便于我们阅读和编写 Shader。

我们将从 GLSL ES 开启我们的学习之路，本篇文章作为该系列的开篇，将给大家简单介绍 GLSL ES 并学习它的基本语法。

话不多说，我们开始吧！

> 在本系列文章中主要针对 GLSL ES 3.0 进行讲解

正文

简介

在正式学习 GLSL ES 之前，我们需要先大概了解下以下内容：

- OpenGL

OpenGL 全称为 Open Graphics Library（开放图形库）。

是用于渲染 2D 或 3D 图像的跨语言跨平台的应用程序编程接口。

- OpenGL ES

OpenGL ES 全称为 OpenGL for Embedded Systems（嵌入式系统开放图形库）。

OpenGL ES 是 OpenGL 的子集，主要针对嵌入式系统（设备）设计，去除了 Open GL 中非必要的特性。

- GLSL

GLSL 全称为 OpenGL Shading Language（OpenGL 着色语言），是一款在 OpenGL 着色器（Shader）中使用的编程语言。

- GLSL ES

GLSL ES 全称为 OpenGL ES Shading Language（OpenGL ES 着色语言），就是用于 OpenGL ES 着色器的编程语言。

基本语法

> GLSL（ES）作为一款类 C 语言，其同样也是强类型语言，基本语法和 C 语言相似。

· 基础

- 大小写敏感

- 表达式后面必须以;结束

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· 注释

单行注释：使用//开头的一行文字

// 我是单行注释

多行注释：使用/*和*/包裹多行文字

/*
我是第一行注释
我是第二行注释
*/

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· 变量

变量的命名可以使用英文 a-z 或 A-Z、数字 0-9 和下划线 _，另外需注意以下几点：

- 不能以数字开头

- 不能以gl_开头

- 不能直接使用 GLSL 保留的名称

声明变量时必须指定类型，允许先声明后赋值：

int age = 18;
// 声明并赋值
float money;
// 声明不赋值
bool isMe;
// 先声明
isMe = true;
// 后赋值

一条表达式可以声明多个变量，需用,分隔：

int age, balance;
// 都不赋值
int a, b = 110;
// 同时赋值

—▼—

· 常量

在类型前面添加const关键字来声明常量，常量一但创建就不能更改：

const int AGE = 18;
// 声明常量必须赋值
AGE = 20;
// error! 常量不可以更改

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· 函数

定义函数时，如果函数有返回值，就需要指定返回值的类型，如果没有返回值，必须指定为空void；

如果函数有参数，那么也需要指定参数的类型，如果没有参数则可以不填或者填入void（一般都不填）。

// 没有返回值没有参数的 main 函数
void main() {
    // ...
}
// 接收两个 int 类型参数并返回 int 类型的值的 sum 函数
int sum(int a, int b) {
    return a + b;
}

可以先声明后定义，可以声明多次但是只允许定义一次：

void foo();
// 首次声明
void foo();
// 允许重复声明
void foo() { ... }
// 定义

重载

重载函数允许你传入不同数量或不同类型的参数：

void foo(int value) { ... }
void foo(float value) { ... }
void foo(float value1, int value2) { ... }

—▼—

· 作用域

使用一对花括号{}包裹的区域即为一个作用域：

void foo() {
    int a = 0;
    {
        int b = 0;
    }
}

子域可以访问父域的成员，但是反过来不行：

void foo(int a) {
    {
        int a = a + 1; // 第二个 a 属于父域，不冲突
        int b = a; // 访问当前作用域的 a
    }
    int c = b; // Error! 当前作用域内不存在 b
    int d = a; // 当前作用域的参数 a
}

同一作用域内不允许成员名称重复：

int age; // 声明为整型
float age; // Error! 冲突
void age(); // Error! 冲突

在同一作用域内不允许重复声明：

int a; // 首次声明
int a; // Error! 不可以重复声明

相关资料

- OpenGL ES Registry（OpenGL ES 资料页） https://www.khronos.org/registry/OpenGL/index_es.php

- OpenGL ES 3 Quick Reference Card（OpenGL ES 3 快速参考卡片） https://www.khronos.org/files/opengles3-quick-reference-card.pdf

- GLSL ES Specification 3.00（GLSL ES 规范 3.0） https://www.khronos.org/registry/OpenGL/specs/es/3.0/GLSL_ES_Specification_3.00.pdf

- OpenGL ES 3.0 Online Reference Pages（OpenGL ES 3.0 在线参考页） https://www.khronos.org/registry/OpenGL-Refpages/es3.0/