着色器与 GLSL

着色器

着色器简介

本章资料 着色器 - LearnOpenGL CN

深入学习资料 The Book of Shaders

**概念定义：**着色器是一个把输入转换为输出的程序，相互之间不能通信，只能通过输入和输出传递数据

特点：

盲视： 相互不能通信

无记忆：一个线程不知道前一刻运行的任务

抽象性

着色器的要素

版本和模式（core），核心模式

输入和输出变量

main函数

着色器的类型 （仅可编程着色器）

顶点着色器

主要负责坐标位置、坐标系统的变换

主要从模型的局部坐标经过矩阵转换到世界坐标，再到观察空间，再到裁剪空间，然后裁剪、光栅化，送到片段着色器

🎉 提示

顶点着色器中，与顶点相关的数据通过VBO来传输，那么在threejs中，着色器是与材质挂钩的，如果公用材质，那么uniform也是相同的，不能根据不同的VBO来给mesh传递uniform， 这时一个可行的解决方案是通过一个texture来传递， 如batchedMesh的实现就是通过一个texture来存储不同的模型的matrix，所以，然后不同的模型通过meshid来获取的对应的matrix

片元着色器

主要接收光栅化后每个像素的信息，对像素点的颜色进行计算，包含光照等效果实现

几何着色器

用于改变片元的几何形状，光栅化的具体方式

小结

顶点着色器数量要远远少于片元着色器， 执行计算性能更优，但是效果往往没有在片元着色器中好，因为会有很多像素的是通过插值生成的，片元着色器直接就是每个像素的颜色值

着色器语言 GLSL (opengl shadering language)

in type in_variable_name; //输入变量
out type out_variable_name; //输出变量
uniform type uniform_variable_name //全局变量

1. in 输入变量
2. out 输出变量->向下一个着色器输出
3. uniform 全局变量，着色器程序所有阶段（顶点、几何、片元）均可以访问，在着色器中不可修改，但可以在CPU中被更新
4. 向量

• vecn 包含n个float分量的默认向量
• bvecn 包含n个bool分量的向量
• ivecn 包含n个int分量的向量
• uvecn 包含n个unsigned int分量的向量
• dvecn 包含n个double分量的向量

// 重组(Swizzling)
vec2 someVec;
vec4 differentVec = someVec.xyxx;
vec3 anotherVec = differentVec.zyw;
vec4 otherVec = someVec.xxxx + anotherVec.yxzy;

vec2 vect = vec2(0.5, 0.7);
vec4 result = vec4(vect, 0.0, 0.0);
vec4 otherResult = vec4(result.xyz, 1.0);