4.3 顶点着色器

顶点着色器的功能就是:对输入的顶点坐标进行处理,然后再输出。

1.简单的顶点着色器

我们来写一个简单的,实现上面所说功能的顶点着色器。

#version 330

uniform mat4 u_mvp;

layout(location = 0) in  vec3 a_pos;
layout(location = 1) in  vec4 a_color;

out vec4 v_color;

void main()
{
    gl_Position = u_mvp * vec4(a_pos, 1.0);
    v_color = a_color;
};

这个简单的着色器,将输入的vec3的顶点坐标,转换为vec4后输出。

2.顶点着色器语法

2.1 版本限定

#version 330

第一行表示当前Shader,需要的GLSL(OpenGL着色器语言)最低版本。 如果你的电脑,支持的OpenGL,达不到Shader要求的,那么这个Shader就无效。

不过一般在检测软件上只能看到OpenGL版本,看不到GLSL版本,这里提供对应关系表格。

OpenGL VersionGLSL Version
2.01.10
2.11.20
3.01.30
3.11.40
3.21.50
>3.3=OpenGL Version

根据表格,第一行的 330 对应OpenGL 3.3,电脑上至少需要支持OpenGL 3.3才可以正常运行。

2.2 统一变量

uniform mat4 u_mvp;

uniform 用来修饰统一变量。

GPU是并行的,Shader是执行在GPU上的程序。

当我们需要绘制3个顶点,GPU将3个顶点数据,分摊到3个GPU逻辑单元并行处理,每个逻辑单元处理的不同的顶点坐标数据,称之为属性变量。

每个逻辑单元也会需要一些相同的数据,这些相同的数据,称之为统一变量。

2.3 属性变量

layout(location = 0) in  vec3 a_pos;
layout(location = 1) in  vec4 a_color;

属性变量,上面已经介绍了。

vec3 vPos 表示定义了 vec3 的变量 vPos

in 表示这个变量,每执行一次Shader,都需要被赋值。

layout(location = 0) 表示变量的序号是0。

2.4 输出变量

out vec4 v_color;

输出变量由out关键字修饰,用于从顶点着色器,传递数据到片段着色器

2.5 函数逻辑

void main()
{
    gl_Position = vec4(vPos, 1.0);
}

每个Shader都有入口函数 main(),顶点Shader主要工作就是:计算坐标。 得到坐标计算结果后,传给内置变量 gl_Position

GPU拿到gl_Position,执行裁剪。

参考文档:
Vertex Shader:
https://www.khronos.org/opengl/wiki/Vertex_Shader#Inputs

OPENGL ES 3.0编程指南 第5章 OpenGL ES 着色语言  
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