OpenGL GLSL

Data Type

GLSL 有C語言及其他語言大多都有的 type:int, float, double, uint, bool，另位還有兩種容器 type: 向量(Vector)跟矩陣(Matrix)

• 向量

  • 可以有 \([1, 4]\) 個分量
  • vecn 包含 \(n\) 個 float
  • bvecn 包含 \(n\) 個 bool
  • ivecn 包含 \(n\) 個 int
  • uvecn 包含 \(n\) 個 unsigned int
  • dvecn 包含 \(n\) 個 double

• 分量用 .x, .y, .z, .w 來存取分量，或是rgba(顏色)跟stpq(材質)來存取。

• 重組(Swizzling)

  • 可以用分量的組合來建立新的 vec

    vec2 someVec;
    vec4 differentVec = someVec.xyxx;
    vec3 anotherVec = differentVec.zyw;
    vec4 otherVec = someVec.xxxx + anotherVec.yxzy;
    

Input & Output

GLSL 可以用 in, out 來標示一個變數是傳入還是傳出，上個 Shader 所指定的 out 會對應到下個 Shader 所指定的 in 變數，名稱要相同。

• Vertex Shader

  #version 330 core
  layout (location = 0) in vec3 aPos;
  layout (location = 1) in vec3 aColor;
  
  out vec3 ourColor; // 輸出到 Fragment Shader
  
  void main() {
      gl_Position = vec4(aPos, 1.0);
      ourColor = aColor;
  }
  

• Fragment Shader

  #version 330 core
  in vec3 ourColor;   // 從 Vertex Shader 輸入的顏色，名稱要一樣
  
  out vec4 FragColor;
  
  void main() {
      FragColor = ourColor;    
  }
  

Uniform

Uniform 是 CPU 向 GPU 的 Shader 發送數據的方式，但跟 Vertex Attribute 有點不同。 Uniform 可以在所有的 Shader 中存取，而不用像 Vertex Attribute 是要用 in, out 傳資料，意思是 Uniform 是 Global 的變數，它必須是 獨特的(Unique) 的。

#version 330 core
out vec4 FragColor;

uniform vec4 ourColor; // 在 Code 中傳入

void main()
{
    FragColor = ourColor;
}

Warning

如果宣告了一個 uniform 卻沒有使用，編譯器可能會移除該變數，導致在最後編譯出的版本不會包含它

• 傳入 uniform
  • 使用 glGetUniformLocation() 以及 glUniform4f()

    float green = /* expression for calculating green */;
    // 查詢 ourColor 的位置
    int vertexColorLocation = glGetUniformLocation(shaderProgram, "ourColor");
    // 啟用 shader
    glUseProgram(shaderProgram);
    // 傳入 ourColor 的值 (vec4)
    glUniform4f(vertexColorLocation, 0.0f, green, 0.0f, 1.0f);
    

Info

因為 OpenGL 是 C 的 Library，所以不支援 Overloading

後綴	意義
f	float
i	int
ui	unsigned int
3f	三個 float
fv	array of float