代码编译【OpenGL】Shader概述

PS:今天上午,非常郁闷,有很多简单基础的问题搞得我有些迷茫,哎,代码几天不写就忘。在现又不当COO,还是得用心记代码哦!

    这篇文章述讲了Shader是如何编译和链接,终最在OpenGL程序中应用的。当然,不解了这些我们仍然可以畸形作工,但是作为初学者,解了这些会让我更能明确自己在嘛干。。。

    

综述

    哈,鼎鼎名大的Shader终究让我给见到了……之前在习学Unity3D的时候就被群里的大牛耳闻目睹说Shader如何如何要重,在现终究轮到自己领教了。吐槽终了,进入正题。

    Shader的编译器被内嵌到OpenGL库的部内,而且必须在运行OpenGL程序时才能编译。在现还没有可以前提编译Shader的工具。在最新的OpenGL4.1中像好正在改善。

    在现的习学中,我应用的是这个程教供给的一个载入shader的代码。代码不长,功能不全,只能同时载入vertex shader和fragment shader(这里是保存在两个独自的件文里,后缀别分的vertexshader和fragmentshader,后缀不要重,即便是txt也可以,要重的是内容应用的是GLSL法语),但是对于初学者够用了。(实际上,我们平日须要最少两个shader。)代码如下:

GLuint LoadShaders(const char * vertex_file_path,const char * fragment_file_path){

    // Create the shaders
    GLuint VertexShaderID = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
    GLuint FragmentShaderID = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);

    // Read the Vertex Shader code from the file
    std::string VertexShaderCode;
    std::ifstream VertexShaderStream(vertex_file_path, std::ios::in);
    if(VertexShaderStream.is_open())
    {
        std::string Line = "";
        while(getline(VertexShaderStream, Line))
            VertexShaderCode += "n" + Line;
        VertexShaderStream.close();
    }

    // Read the Fragment Shader code from the file
    std::string FragmentShaderCode;
    std::ifstream FragmentShaderStream(fragment_file_path, std::ios::in);
    if(FragmentShaderStream.is_open()){
        std::string Line = "";
        while(getline(FragmentShaderStream, Line))
            FragmentShaderCode += "n" + Line;
        FragmentShaderStream.close();
    }

    GLint Result = GL_FALSE;
    int InfoLogLength;

    // Compile Vertex Shader
    printf("Compiling shader : %sn", vertex_file_path);
    char const * VertexSourcePointer = VertexShaderCode.c_str();
    glShaderSource(VertexShaderID, 1, &VertexSourcePointer , NULL);
    glCompileShader(VertexShaderID);

    // Check Vertex Shader
    glGetShaderiv(VertexShaderID, GL_COMPILE_STATUS, &Result);
    glGetShaderiv(VertexShaderID, GL_INFO_LOG_LENGTH, &InfoLogLength);
    std::vector VertexShaderErrorMessage(InfoLogLength);
    glGetShaderInfoLog(VertexShaderID, InfoLogLength, NULL, &VertexShaderErrorMessage[0]);
    fprintf(stdout, "%sn", &VertexShaderErrorMessage[0]);

    // Compile Fragment Shader
    printf("Compiling shader : %sn", fragment_file_path);
    char const * FragmentSourcePointer = FragmentShaderCode.c_str();
    glShaderSource(FragmentShaderID, 1, &FragmentSourcePointer , NULL);
    glCompileShader(FragmentShaderID);

    // Check Fragment Shader
    glGetShaderiv(FragmentShaderID, GL_COMPILE_STATUS, &Result);
    glGetShaderiv(FragmentShaderID, GL_INFO_LOG_LENGTH, &InfoLogLength);
    std::vector FragmentShaderErrorMessage(InfoLogLength);
    glGetShaderInfoLog(FragmentShaderID, InfoLogLength, NULL, &FragmentShaderErrorMessage[0]);
    fprintf(stdout, "%sn", &FragmentShaderErrorMessage[0]);

    // Link the program
    fprintf(stdout, "Linking programn");
    GLuint ProgramID = glCreateProgram();
    glAttachShader(ProgramID, VertexShaderID);
    glAttachShader(ProgramID, FragmentShaderID);
    glLinkProgram(ProgramID);

    // Check the program
    glGetProgramiv(ProgramID, GL_LINK_STATUS, &Result);
    glGetProgramiv(ProgramID, GL_INFO_LOG_LENGTH, &InfoLogLength);
    std::vector ProgramErrorMessage( max(InfoLogLength, int(1)) );
    glGetProgramInfoLog(ProgramID, InfoLogLength, NULL, &ProgramErrorMessage[0]);
    fprintf(stdout, "%sn", &ProgramErrorMessage[0]);

    glDeleteShader(VertexShaderID);
    glDeleteShader(FragmentShaderID);

    return ProgramID;
}

    为了举例,我们以下都应用下面两个shader。

    第一个shader是一个顶点着色器,vertex shader,件文名为ExampleShader.vertexshader。

#version 400
in vec3 VertexPosition;
in vec3 VertexColor;
out vec3 Color;
void main()
    Color = VertexColor;
    gl_Position = vec4( VertexPosition, 1.0 );
}

    这里简单解释一下。它接受两个输入和一个输出,并应用输入VertexPosition给gl_position赋值,应用VertexColor给输出Color赋值,而Color将会传递给下面的片段着色器。

    

    第二个是片段着色器,fragment shader,件文名为ExampleShader.fragmentshader。

#version 400
in vec3 Color;
out vec4 FragColor;
void main() {
   FragColor = vec4(Color, 1.0);
}

    顶点着色器会在每个顶点上调用一次,而片段着色器则会在每个像素上调用一次。

    每日一道理
哦,妈妈 亲爱的妈妈,您对我的爱比太阳还要炽热,比白雪更为圣洁。在我成长的道路上,您就是女儿夏日里的浓荫,冬天里的炭火,您更是女儿人生路上的一盏明灯。

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编译一个Shader

    


    


    

如上图所示,一个shader的编译过程主要分为3个部分:首先创建一个shader对象(Shader Object)。例如下面别分创建了两个shader对象:
    // Create the shaders
    GLuint VertexShaderID = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
    GLuint FragmentShaderID = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);

然后将shader源代码(source code)复制到shader对象中。由于这里是从件文里读入代码,因此先将源代码别分读入到一个string类型的变量里(VertexShaderCode和FragmentShaderCode),再把指针传递给shader对象:
    // Read the Vertex Shader code from the file
    std::string VertexShaderCode;
    std::ifstream VertexShaderStream(vertex_file_path, std::ios::in);
    if(VertexShaderStream.is_open())
    {
        std::string Line = "";
        while(getline(VertexShaderStream, Line))
            VertexShaderCode += "n" + Line;
        VertexShaderStream.close();
    }

    char const * VertexSourcePointer = VertexShaderCode.c_str();
    glShaderSource(VertexShaderID, 1, &VertexSourcePointer , NULL);

最后,编译shader。平日我们须要检查一下shader是否编译成功,不成功的话再打出错误信息,这通过两个变量Result和InfoLogLength来实现:
    GLint Result = GL_FALSE;
    int InfoLogLength;

    glCompileShader(VertexShaderID);

    // Check Vertex Shader
    glGetShaderiv(VertexShaderID, GL_COMPILE_STATUS, &Result);
    glGetShaderiv(VertexShaderID, GL_INFO_LOG_LENGTH, &InfoLogLength);
    std::vector VertexShaderErrorMessage(InfoLogLength);
    glGetShaderInfoLog(VertexShaderID, InfoLogLength, NULL, &VertexShaderErrorMessage[0]);
    fprintf(stdout, "%sn", &VertexShaderErrorMessage[0]);

上面的筛选的vertex shader的编译过程,当然fragment shader的编译是一样的。

链接一个Shader

    

在我们编译完成shader后,正式在OpenGL管道中应用它们之前,我们还须要链接它们。这主要是为解了决不同shader之间的输入和输出匹配问题。例如这里,ExampleShader.vertexshader里的输出Color须要和ExampleShader.fragmentshader里的输入Color相匹配。

    


    

和编译shader类似,我们首先须要创建一个shader program object。
    GLuint ProgramID = glCreateProgram();

然后将之前创建好的shader object附加给它。
    glAttachShader(ProgramID, VertexShaderID);
    glAttachShader(ProgramID, FragmentShaderID);

最后,进行链接。
    glLinkProgram(ProgramID);

和之前须要检查编译状态类似,我们也须要检查链接状态,如果链接不成功,就打出提示信息。
    // Check the program
    glGetProgramiv(ProgramID, GL_LINK_STATUS, &Result);
    glGetProgramiv(ProgramID, GL_INFO_LOG_LENGTH, &InfoLogLength);
    std::vector ProgramErrorMessage( max(InfoLogLength, int(1)) );
    glGetProgramInfoLog(ProgramID, InfoLogLength, NULL, &ProgramErrorMessage[0]);
    fprintf(stdout, "%sn", &ProgramErrorMessage[0]);

删除一个Shader

在我们把一个shader对象附加一个program对象后,我们就可以删除它了,以便释放它占用的资源和句柄。注意,如果一个shader已经被附加到一个program对象(比如在现),那么实际上它并没有立刻被删除,而是出于一种挂起状态。当它从附加的program对象上被卸载时,才会真正从内存中删除。
    glDeleteShader(VertexShaderID);
    glDeleteShader(FragmentShaderID);

指定应用一个Shader Program

为了在OpenGL管道里真正应用我们创建好的shader program对象,我们须要应用glUseProgram( ProgramID);函数,ProgramID就是上面函数的返回值,它供给了一个Shadr program对象的句柄。在一个OpenGL程序中,我们可以应用多个shader programs,我们可以通过应用glUseProgram在OpenGL管道里进行切入和切除,以便选择不同的程序。

删除一个Shader Program

当我们不再须要一个shader program时,可以通过调用glDeleteProgram(ProgramID)来删除一个shader program,以释放OpenGL内存。注意,如果当前的shader program正在被应用,那么它并不会立刻被删除,而是出于一种挂起状态,直到程序不再应用它(可能切换到另一个Shader Program)。这时,之前附加的shader对象就会真正被删除了(如果之前调用过glDeleteShader的话)。

备注

你可能还是不懂我在讲什么,如果这样,可以到 这个网站上看一下第二节课的内容,可能会有所帮助。

    


    


文章结束给大家分享下程序员的一些笑话语录: 乔布斯:怎么样还是咱安全吧!黑客:你的浏览器支持国内网银吗?苹果可以玩国内的网游吗乔布斯:......不可以黑客:那我研究你的漏洞干嘛,我也需要买奶粉!

原文地址:https://www.cnblogs.com/xinyuyuanm/p/3033616.html