OpenGL ES shading language 3.0 也被称作 GLSL,是个 C风格的编程语言。
Opengl ES 3.0内部有两种可编程处理单元,即Vertex processor和Fragment processor,分别用来处理Vertex shader executable和Fragment shader executable。注意,Opengl ES 3.0不支持Geometry Shader。上图中,紫色部分就是可执行体了,即 executable .
先来一段Vertex shader代码
#version 300 es //版本号in vec4 VertexPosition; //应用层输入逐顶点位置坐标数据in vec4 VertexColor; //应用层输入逐顶点颜色数据uniform float RadianAngle; //应用层输入数据out vec4 TriangleColor; mat2 rotation = mat2(cos(RadianAngle),sin(RadianAngle),-sin(RadianAngle),cos(RadianAngle));
void main() { gl_Position = mat4(rotation)*VertexPosition;//给内置数据赋值 TriangleColor = VertexColor;
}
再来一段Fragment shader代码
#version 300 esprecision mediump float;//配置精度in vec4 TriangleColor;out vec4 FragColor;void main() {FragColor = TriangleColor;};
上面这两段代码,只是文本数据,上述的两种processor可没办法直接执行,这就需要一个叫做编译和链接的步骤,来将这个文本数据变成executable的数据。可以通过下图来了解这个创建executable的过程:
需要在应用层加载和编译shader,使用如下代码进一步说明:
GLuint loadAndCompileShader(GLenum shaderType, const char* sourceCode) { // Create the shader GLuint shader = glCreateShader(shaderType); if ( shader ) { // Pass the shader source code glShaderSource(shader, 1, &sourceCode, NULL); // Compile the shader source code glCompileShader(shader); // Check the status of compilation GLint compiled = 0; glGetShaderiv(shader,GL_COMPILE_STATUS,&compiled); if (!compiled) { // Get the info log for compilation failure GLint infoLen = 0; glGetShaderiv(shader,GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLen); if (infoLen) { char* buf = (char*) malloc(infoLen); if (buf) { glGetShaderInfoLog(shader, infoLen, NULL, buf); printf("Could not compile shader %s:" buf); free(buf); } // Delete the shader program glDeleteShader(shader); shader = 0; } }}return shader;}
使用如下代码来执行链接过程:
GLuint linkShader(GLuint vertShaderID,GLuint fragShaderID){if (!vertShaderID || !fragShaderID){ // Fails! returnreturn 0;}// Create an empty program objectGLuint program = glCreateProgram();if (program) {// Attach vertex and fragment shader to itglAttachShader(program, vertShaderID);glAttachShader(program, fragShaderID);// Link the programglLinkProgram(program);GLint linkStatus = GL_FALSE;glGetProgramiv(program, GL_LINK_STATUS, &linkStatus);if (linkStatus != GL_TRUE) {GLint bufLength = 0;glGetProgramiv(program, GL_INFO_LOG_LENGTH,&bufLength);if (bufLength) {char* buf = (char*) malloc(bufLength);if(buf) { glGetProgramInfoLog(program,bufLength,NULL,buf);printf("Could not link program:\n%s\n", buf);
free(buf);
}}glDeleteProgram(program);program = 0;}}return program;}前文一直提到的executable就是这个返回的句柄变量 program。这个program将会在流水线的Processor上执行。
回过头再来分析vertex shader代码和fragment shader代码。
in vec4 VertexPosition;in vec4 VertexColor;
shader代码里声明的这两个变量的值是从哪里获取的呢,这就涉及了一个重要的环节,就是应用层和shader层的数据通信问题。为了方便理解,根据执行的位置不同,可以把应用层看做CPU,把shader层看做GPU。即可抽象为CPU与GPU通信,进一步抽象为客户端C和服务端S之间的通信。下面来解释这个通信的流程,从通信上来说,必然是要先让客户端找到服务器端的一个通信端口,然后客户端建立与这个通信端口的连接,最后只要往这个连接上扔数据,这样服务端就能收到数据了。
首先实现寻找到服务端通信端口的功能,以下代码就帮助CPU端找到GPU端的数据通信端口
GLuint positionAttribHandle;GLuint colorAttribHandle;positionAttribHandle = glGetAttribLocation(programID, "VertexPosition");colorAttribHandle = glGetAttribLocation(programID, "VertexColor");
以下代码,实现了往通信通道上扔数据的功能:
// Send data to shader using queried attrib locationglVertexAttribPointer(positionAttribHandle, 2, GL_FLOAT,GL_FALSE, 0, gTriangleVertices);glVertexAttribPointer(colorAttribHandle, 3, GL_FLOAT,GL_FALSE, 0, gTriangleColors);
GPU端,默认所有这些顶点属性端口都是关闭的,因此需要打开这些通信端口:
// Enable vertex position attributeglEnableVertexAttribArray(positionAttribHandle);glEnableVertexAttribArray(colorAttribHandle);
这样,一条通信信道就算建立起来了。