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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。

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