glsl中uniform,attribute和varying详解

glsl中uniform,attribute和varying详解

openGL系列文章目录

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​​openGL系列文章目录​​​​uniform​​​​attribute​​​​varying​​​​参考​​

uniform

uniform mat4 mv_matrix;uniform mat4 proj_matrix;

关键字“mat4”表示这些是4×4 矩阵。这里我们将用来保存模型-视图矩阵的变量命名为mv_matrix，并将用来保存投影矩阵的变量命名为proj_matrix。因为3D 变换是4×4 的，因此mat4 是GLSL 着色器统一中常用的数据类型。将数据从C++/OpenGL 应用程序发送到统一变量需要执行以下步骤：（a）获取统一变量的引用；（b）将指向所需数值的指针与获取的统一引用相关联。 假设链接的渲染程序保存在名为“renderingProgram”的变量中，以下代码行表示，我们要把模型-视图和投影矩阵发送到两个统一变量mv_matrix 和proj_matrix 中去：

mvLoc = glGetUniformLocation(renderingProgram,"mv_matrix"); // 获取着色器程序中统一变量的位置projLoc = glGetUniformLocation(renderingProgram,"proj_matrix");glUniformMatrix4fv(mvLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(mvMat)); // 将矩阵数据发送到统一变量中glUniformMatrix4fv(projLoc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(pMat));

attribute

out vec4 color;

gl_Position = proj_matrix * mv_matrix * position;

然后，变换后的顶点将自动输出到光栅着色器，最终将相应的像素位置发送到片段着色器。

varying

varying变量主要用于在Shader Stage间进行传递，注意的是在光栅化(Rasterization)的时候，这些变量也会跟着一起被光栅插值。那如果我们不想某个顶点属性被光栅化，该怎么办呢？在[OpenGL常用命令备忘录(Part A)]这篇文章提到的一个古老API，glShadeModel，它在固定管道渲染流水线上能起到控制图元属性是否被插值的功效（需要光栅化时传入参数GL_SMOOTH，不需要时传入GL_FLAT），那么当选择不插值时（GL_FLAT），流水线上发生了什么呢？

假设现在流水线上，经过裁剪、归一化等，生成了一个屏幕上的三角图元（三个顶点上的颜色属性分别是c1、c2、c3），进入光栅化阶段。假如进行插值，三角图元里各像（假设共n个）素会根据其各自位置对三个顶点的颜色值进行线性插值，生成对应的n个颜色值（cList[n]）；假如不插值，则该三角形里所有像素都会是同一个值（cConst），这个值可能等于c1、c2或c3其中一个。到底是哪一个呢？这取决于哪个顶点是provoking-vertex（在[乱弹纪录I:Geometry Shader] 中也提及过它）。你可以在OpenGL端通过glProvokingVertex函数改变这个设置（参数GL_FIRST_VERTEX_CONVENTION/GL_LAST_VERTEX_CONVENTION决定取图元绘制顺序的第一个顶点还是最后一个顶点作为provoking-vertex）。

attribute vec4 vPosition;varying vec4 color;void main() { color= vec4(1,0,0,1); gl_Position = vPosition;}

#version 430layout (location = 0) in vec3 vertPos;layout (location = 1) in vec3 vertNormal;out vec3 varyingNormal;out vec3 varyingLightDir;out vec3 varyingVertPos;struct PositionalLight{ vec4 ambient; vec4 diffuse; vec4 specular; vec3 position;};struct Material{ vec4 ambient; vec4 diffuse; vec4 specular; float shininess;};uniform vec4 globalAmbient;uniform PositionalLight light;uniform Material material;uniform mat4 mv_matrix;uniform mat4 proj_matrix;uniform mat4 norm_matrix;void main(void){ varyingVertPos = (mv_matrix * vec4(vertPos,1.0)).xyz; varyingLightDir = light.position - varyingVertPos; varyingNormal = (norm_matrix * vec4(vertNormal,1.0)).xyz; gl_Position = proj_matrix * mv_matrix * vec4(vertPos,1.0);}

参考

计算机图形学编程 使用OpenGL和C++

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