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glsl基础

發(fā)布時間：2024/8/23 编程问答 38 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 glsl基础小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

目錄[-]

變量
基本類型
結(jié)構(gòu)體
數(shù)組
修飾符
內(nèi)置變量
表達式
操作符
數(shù)組訪問
構(gòu)造函數(shù)
成分選擇
控制流
循環(huán)
if/else
discard
函數(shù)

變量

GLSL的變量命名方式與C語言類似。變量的名稱可以使用字母，數(shù)字以及下劃線，但變量名不能以數(shù)字開頭，還有變量名不能以gl_作為前綴，這個是GLSL保留的前綴，用于GLSL的內(nèi)部變量。當然還有一些GLSL保留的名稱是不能夠作為變量的名稱的。

基本類型

除了布爾型，整型，浮點型基本類型外，GLSL還引入了一些在著色器中經(jīng)常用到的類型作為基本類型。這些基本類型都可以作為結(jié)構(gòu)體內(nèi)部的類型。如下表:

類型	描述
void	跟C語言的void類似，表示空類型。作為函數(shù)的返回類型，表示這個函數(shù)不返回值。
bool	布爾類型，可以是true 和false，以及可以產(chǎn)生布爾型的表達式。
int	整型代表至少包含16位的有符號的整數(shù)?？梢允鞘M制的，十六進制的，八進制的。
float	浮點型
bvec2	包含2個布爾成分的向量
bvec3	包含3個布爾成分的向量
bvec4	包含4個布爾成分的向量
ivec2	包含2個整型成分的向量
ivec3	包含3個整型成分的向量
ivec4	包含4個整型成分的向量
mat2 或者 mat2x2	2x2的浮點數(shù)矩陣類型
mat3或者mat3x3	3x3的浮點數(shù)矩陣類型
mat4x4	4x4的浮點矩陣
mat2x3	2列3行的浮點矩陣（OpenGL的矩陣是列主順序的）
mat2x4	2列4行的浮點矩陣
mat3x2	3列2行的浮點矩陣
mat3x4	3列4行的浮點矩陣
mat4x2	4列2行的浮點矩陣
mat4x3	4列3行的浮點矩陣
sampler1D	用于內(nèi)建的紋理函數(shù)中引用指定的1D紋理的句柄。只可以作為一致變量或者函數(shù)參數(shù)使用
sampler2D	二維紋理句柄
sampler3D	三維紋理句柄
samplerCube	cube map紋理句柄
sampler1DShadow	一維深度紋理句柄
sampler2DShadow	二維深度紋理句柄

結(jié)構(gòu)體

結(jié)構(gòu)體可以組合基本類型和數(shù)組來形成用戶自定義的類型。在定義一個結(jié)構(gòu)體的同時，你可以定義一個結(jié)構(gòu)體實例?；蛘吆竺嬖俣x。

struct?surface?{float?indexOfRefraction;vec3?color;float?turbulence;}?mySurface;surface?secondeSurface;

你可以通過=為結(jié)構(gòu)體賦值，或者使用 ==，!=來判斷兩個結(jié)構(gòu)體是否相等。

mySurface = secondSurface;

mySurface == secondSurface;

只有結(jié)構(gòu)體中的每個成分都相等，那么這兩個結(jié)構(gòu)體才是相等的。訪問結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部成員使用. 來訪問。

vec3 color = mySurface.color + secondSurface.color;

結(jié)構(gòu)體至少包含一個成員。固定大小的數(shù)組也可以被包含在結(jié)構(gòu)體中。GLSL的結(jié)構(gòu)體不支持嵌套定義。只有預先聲明的結(jié)構(gòu)體可以嵌套其中。

struct?myStruct?{vec3?points[3];?//固定大小的數(shù)組是合法的surface?surf;??//可以，之前已經(jīng)定義了struct?velocity?{??//不合法float?speed;vec3?direction;}?velo;subSurface?sub;?//不合法，沒有預先聲明；};struct?subSurface?{??int?id; };

數(shù)組

GLSL中只可以使用一維的數(shù)組。數(shù)組的類型可以是一切基本類型或者結(jié)構(gòu)體。下面的幾種數(shù)組聲明是合法的：

surface?mySurfaces[]; vec4?lightPositions[8]; vec4?lightPos[]?=?lightPositions;const?int?numSurfaces?=?5; surface?myFiveSurfaces[numSurfaces];float[5]?values;

指定顯示大小的數(shù)組可以作為函數(shù)的參數(shù)或者使返回值,也可以作為結(jié)構(gòu)體的成員.數(shù)組類型內(nèi)建了一個length()函數(shù)，可以返回數(shù)組的長度。

lightPositions.length() //返回數(shù)組的大小 8

最后，你不能定義數(shù)組的數(shù)組。

修飾符

變量的聲明可以使用如下的修飾符。

修飾符	描述
const	常量值必須在聲明是初始化。它是只讀的不可修改的。
attribute	表示只讀的頂點數(shù)據(jù)，只用在頂點著色器中。數(shù)據(jù)來自當前的頂點狀態(tài)或者頂點數(shù)組。它必須是全局范圍聲明的，不能再函數(shù)內(nèi)部。一個attribute可以是浮點數(shù)類型的標量，向量，或者矩陣。不可以是數(shù)組或則結(jié)構(gòu)體
uniform	一致變量。在著色器執(zhí)行期間一致變量的值是不變的。與const常量不同的是，這個值在編譯時期是未知的是由著色器外部初始化的。一致變量在頂點著色器和片段著色器之間是共享的。它也只能在全局范圍進行聲明。
varying	頂點著色器的輸出。例如顏色或者紋理坐標，（插值后的數(shù)據(jù)）作為片段著色器的只讀輸入數(shù)據(jù)。必須是全局范圍聲明的全局變量?？梢允歉↑c數(shù)類型的標量，向量，矩陣。不能是數(shù)組或者結(jié)構(gòu)體。
centorid varying	在沒有多重采樣的情況下，與varying是一樣的意思。在多重采樣時，centorid varying在光柵化的圖形內(nèi)部進行求值而不是在片段中心的固定位置求值。
invariant	(不變量)用于表示頂點著色器的輸出和任何匹配片段著色器的輸入，在不同的著色器中計算產(chǎn)生的值必須是一致的。所有的數(shù)據(jù)流和控制流，寫入一個invariant變量的是一致的。編譯器為了保證結(jié)果是完全一致的，需要放棄那些可能會導致不一致值的潛在的優(yōu)化。除非必要，不要使用這個修飾符。在多通道渲染中避免z-fighting可能會使用到。
in	用在函數(shù)的參數(shù)中，表示這個參數(shù)是輸入的，在函數(shù)中改變這個值，并不會影響對調(diào)用的函數(shù)產(chǎn)生副作用。（相當于C語言的傳值），這個是函數(shù)參數(shù)默認的修飾符
out	用在函數(shù)的參數(shù)中，表示該參數(shù)是輸出參數(shù)，值是會改變的。
inout	用在函數(shù)的參數(shù)，表示這個參數(shù)即是輸入?yún)?shù)也是輸出參數(shù)。

內(nèi)置變量

內(nèi)置變量可以與固定函數(shù)功能進行交互。在使用前不需要聲明。頂點著色器可用的內(nèi)置變量如下表：

名稱	類型	描述
gl_Color	vec4	輸入屬性-表示頂點的主顏色
gl_SecondaryColor	vec4	輸入屬性-表示頂點的輔助顏色
gl_Normal	vec3	輸入屬性-表示頂點的法線值
gl_Vertex	vec4	輸入屬性-表示物體空間的頂點位置
gl_MultiTexCoordn	vec4	輸入屬性-表示頂點的第n個紋理的坐標
gl_FogCoord	float	輸入屬性-表示頂點的霧坐標
gl_Position	vec4	輸出屬性-變換后的頂點的位置，用于后面的固定的裁剪等操作。所有的頂點著色器都必須寫這個值。
gl_ClipVertex	vec4	輸出坐標，用于用戶裁剪平面的裁剪
gl_PointSize	float	點的大小
gl_FrontColor	vec4	正面的主顏色的varying輸出
gl_BackColor	vec4	背面主顏色的varying輸出
gl_FrontSecondaryColor	vec4	正面的輔助顏色的varying輸出
gl_BackSecondaryColor	vec4	背面的輔助顏色的varying輸出
gl_TexCoord[]	vec4	紋理坐標的數(shù)組varying輸出
gl_FogFragCoord	float	霧坐標的varying輸出

片段著色器的內(nèi)置變量如下表：

名稱	類型	描述
gl_Color	vec4	包含主顏色的插值只讀輸入
gl_SecondaryColor	vec4	包含輔助顏色的插值只讀輸入
gl_TexCoord[]	vec4	包含紋理坐標數(shù)組的插值只讀輸入
gl_FogFragCoord	float	包含霧坐標的插值只讀輸入
gl_FragCoord	vec4	只讀輸入，窗口的x,y,z和1/w
gl_FrontFacing	bool	只讀輸入，如果是窗口正面圖元的一部分，則這個值為true
gl_PointCoord	vec2	點精靈的二維空間坐標范圍在(0.0, 0.0)到(1.0, 1.0)之間，僅用于點圖元和點精靈開啟的情況下。
gl_FragData[]	vec4	使用glDrawBuffers輸出的數(shù)據(jù)數(shù)組。不能與gl_FragColor結(jié)合使用。
gl_FragColor	vec4	輸出的顏色用于隨后的像素操作
gl_FragDepth	float	輸出的深度用于隨后的像素操作，如果這個值沒有被寫，則使用固定功能管線的深度值代替

表達式

操作符

GLSL語言的操作符與C語言相似。如下表（操作符的優(yōu)先級從高到低排列）

操作符	描述
()	用于表達式組合，函數(shù)調(diào)用，構(gòu)造
[]	數(shù)組下標，向量或矩陣的選擇器
.	結(jié)構(gòu)體和向量的成員選擇
++ --	前綴或后綴的自增自減操作符
+ – !	一元操作符，表示正負邏輯非
* /	乘除操作符
+ -	二元操作符表示加減操作
<> <= >= == !=	小于，大于，小于等于，大于等于，等于，不等于判斷符
&& \|\| ^^	邏輯與，或，? 異或
?:	條件判斷符
= += –= *=? /=	賦值操作符
,	表示序列

像求地址的& 和解引用的 * 操作符不再GLSL中出現(xiàn)，因為GLSL不能直接操作地址。類型轉(zhuǎn)換操作也是不允許的。位操作符(&,|,^,~, <<, >> ,&=, |=, ^=, <<=, >>=)是GLSL保留的操作符，將來可能會被使用。還有求模操作（%，%=)也是保留的。

數(shù)組訪問

數(shù)組的下標從0開始。合理的范圍是[0, size - 1]。跟C語言一樣。如果數(shù)組訪問越界了，那行為是未定義的。如果著色器的編譯器在編譯時知道數(shù)組訪問越界了，就會提示編譯失敗。

vec4 myColor, ambient, diffuse[6], specular[6];

myColor = ambient + diffuse[4] + specular[4];

構(gòu)造函數(shù)

構(gòu)造函數(shù)可以用于初始化包含多個成員的變量，包括數(shù)組和結(jié)構(gòu)體。構(gòu)造函數(shù)也可以用在表達式中。調(diào)用方式如下：

vec3 myNormal = vec3(1.0, 1.0, 1.0);

greenTint = myColor + vec3(0.0, 1.0, 0.0);

ivec4 myColor = ivec4(255);

還可以使用混合標量和向量的方式來構(gòu)造，只要你的元素足以填滿該向量。

vec4 color = vec4(1.0, vec2(0.0, 1.0), 1.0);

vec3 v = vec3(1.0, 10.0, 1.0);

vec3 v1 = vec3(v);

vec2 fv = vec2(5.0, 6.0);

float f = float(fv);?//用x值2.5構(gòu)造，y值被舍棄

對于矩陣，OpenGL中矩陣是列主順序的。如果只傳了一個值，則會構(gòu)造成對角矩陣，其余的元素為0.

mat3 m3 = mat3(1.0);

構(gòu)造出來的矩陣式：

1.0 0.0 0.0

0.0 1.0 0.0

0.0 0.0 1.0

mat2 matrix1 = mat2(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);

mat2 matrix2 = mat2(vec2(1.0, 0.0), vec2(0.0, 1.0));

mat2 matrix3 = mat2(1.0);?

mat2 matrix4 = mat2(mat4(2.0));?//會取?4x4矩陣左上角的2x2矩陣。

構(gòu)造函數(shù)可以用于標量數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換。GLSL不支持隱式或顯示的轉(zhuǎn)換，只能通過構(gòu)造函數(shù)來轉(zhuǎn)。其中int轉(zhuǎn)為float值是一樣的。float轉(zhuǎn)為int則小數(shù)部分被丟棄。int或float轉(zhuǎn)為bool，0和0.0轉(zhuǎn)為false，其余的值轉(zhuǎn)為true. bool轉(zhuǎn)為int或float，false值轉(zhuǎn)為0和0.0，true轉(zhuǎn)為1和1.0.

float f = 1.7;

int I = int(f); // I = 1

數(shù)組的初始化，可以在構(gòu)造函數(shù)中傳入值來初始化數(shù)組中對應的每一個值。

ivec2 position[3] = ivec2[3]((0,0), (1,1), (2,2));

ivec2 pos2[3] = ivec2[]((3,3), (2,1), (3,1));

構(gòu)造函數(shù)也可以對結(jié)構(gòu)體進行初始化。其中順序和類型要一一對應。

struct?surface?{??int??index;vec3?color;??float?rotate; };surface?mySurface?=?surface(3,?vec3(red,?green,?blue),?0.5);

成分選擇

向量中單獨的成分可以通過{x,y,z,w},{r,g,b,a}或者{s,t,p,q}的記法來表示。這些不同的記法用于頂點，顏色，紋理坐標。在成分選擇中，你不可以混合使用這些記法。其中{s,t,p,q}中的p替換了紋理的r坐標，因為與顏色r重復了。下面是用法舉例：

vec3?myVec?=?{0.5,?0.35,?0.7};float?r?=?myVec.r;float?myYz?=?myVec.yz;float?myQ?=?myVec.q;//出錯，數(shù)組越界訪問，q代表第四個元素float?myRY?=?myVec.ry;?//不合法，混合使用記法

較特殊的使用方式，你可以重復向量中的元素，或者顛倒其順序。如：

vec3?yxz?=?myVec.yxz;?//調(diào)換順序vec4?mySSTT?=?myVec.sstt;?//重復其中的值

在賦值是，也可以選擇你想要的順序，但是不能重復其中的成分。

vec4?myColor?=?{0.0,?1.0,?2.0,?1.0}; myColor.x?=?-1.0; myColor.yz?=?vec2(3.0,?5.0); myColor.wx?=?vec2(1.0,?3.0); myColor.zz?=?vec2(2.0,?3.0);?//不合法

我們也可以通過使用下標來訪問向量或矩陣中的元素。如果越界那行為將是未定義的。

float myY = myVec[1];

在矩陣中，可以通過一維的下標來獲得該列的向量(OpenGL的矩陣是列主順序的)。二維的小標來獲得向量中的元素。

mat3?myMat?=?mat3(1.0); vec3?myVec?=?myMat[0];?//獲得第一列向量?1.0,?0.0,?0.0float?f?=?myMat[0][0];?//?第一列的第一個向量。

控制流

循環(huán)

與C和C++相似，GLSL語言也提供了for, while, do/while的循環(huán)方式。使用continue跳入下一次循環(huán)，break結(jié)束循環(huán)。

for?(l?=?0;?l?<?numLights;?l++) {if?(!lightExists[l])continue;color?+=?light[l]; }while?(i?<?num) {sum?+=?color[i];i++; }do{color?+=?light[lightNum];lightNum--; }while?(lightNum?>?0)

if/else

color?=?unlitColor;if?(numLights?>?0) {color?=?litColor; }else{color?=?unlitColor; }

discard

片段著色器中有一種特殊的控制流成為discard。使用discard會退出片段著色器，不執(zhí)行后面的片段著色操作。片段也不會寫入幀緩沖區(qū)。

if (color.a < 0.9)

discard;

函數(shù)

在每個shader中必須有一個main函數(shù)。main函數(shù)中的void參數(shù)是可選的，但返回值是void時必須的。

void?main(void) {... }

GLSL中的函數(shù)，必須是在全局范圍定義和聲明的。不能在函數(shù)定義中聲明或定義函數(shù)。函數(shù)必須有返回類型，參數(shù)是可選的。參數(shù)的修飾符(in, out, inout, const等）是可選的。

//函數(shù)聲明bool?isAnyNegative(const?vec4?v);//函數(shù)調(diào)用void?main(void) {bool?isNegative?=?isAnyNegative(gl_Color);... }//定義bool?isAnyNegative(const?vec4?v) {if?(v.x?<?0.0?||?v.y?<?0.0?||?v.z?<?0.0?||?v.w?<?0.0)return?true;elsereturn?false; }

結(jié)構(gòu)體和數(shù)組也可以作為函數(shù)的參數(shù)。如果是數(shù)組作為函數(shù)的參數(shù)，則必須制定其大小。在調(diào)用傳參時，只傳數(shù)組名就可以了。

vec4?sumVectors(int?sumSize,?vec4?v[10]);void?main() {vec4?myColors[10];...vec4?sumColor?=?sumVectors(5,?myColors); }vec4?sumVectors(int?sumSize,?vec4?v[10]) {int?i?=?0;vec4?sum?=?vec4(0.0);for(;?i?<?sumSize;?++i){sum?+=?v[i];?}return?sum; }

GLSL的函數(shù)是支持重載的。函數(shù)可以同名但其參數(shù)類型或者參數(shù)個數(shù)不同即可。

float?sum(float?a,?float?b) {return?a?+?b; }vec3?sum(vec3?v1,?vec3?v2) {return?v1?+?v2; }

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變量
基本類型
結(jié)構(gòu)體
數(shù)組
修飾符
內(nèi)置變量
表達式
操作符
數(shù)組訪問
構(gòu)造函數(shù)
成分選擇
控制流
循環(huán)
if/else
discard
函數(shù)

變量

基本類型

類型	描述
void	跟C語言的void類似，表示空類型。作為函數(shù)的返回類型，表示這個函數(shù)不返回值。
bool	布爾類型，可以是true 和false，以及可以產(chǎn)生布爾型的表達式。
int	整型代表至少包含16位的有符號的整數(shù)。可以是十進制的，十六進制的，八進制的。
float	浮點型
bvec2	包含2個布爾成分的向量
bvec3	包含3個布爾成分的向量
bvec4	包含4個布爾成分的向量
ivec2	包含2個整型成分的向量
ivec3	包含3個整型成分的向量
ivec4	包含4個整型成分的向量
mat2 或者 mat2x2	2x2的浮點數(shù)矩陣類型
mat3或者mat3x3	3x3的浮點數(shù)矩陣類型
mat4x4	4x4的浮點矩陣
mat2x3	2列3行的浮點矩陣（OpenGL的矩陣是列主順序的）
mat2x4	2列4行的浮點矩陣
mat3x2	3列2行的浮點矩陣
mat3x4	3列4行的浮點矩陣
mat4x2	4列2行的浮點矩陣
mat4x3	4列3行的浮點矩陣
sampler1D	用于內(nèi)建的紋理函數(shù)中引用指定的1D紋理的句柄。只可以作為一致變量或者函數(shù)參數(shù)使用
sampler2D	二維紋理句柄
sampler3D	三維紋理句柄
samplerCube	cube map紋理句柄
sampler1DShadow	一維深度紋理句柄
sampler2DShadow	二維深度紋理句柄

結(jié)構(gòu)體

結(jié)構(gòu)體可以組合基本類型和數(shù)組來形成用戶自定義的類型。在定義一個結(jié)構(gòu)體的同時，你可以定義一個結(jié)構(gòu)體實例。或者后面再定義。

struct?surface?{float?indexOfRefraction;vec3?color;float?turbulence;}?mySurface;surface?secondeSurface;

你可以通過=為結(jié)構(gòu)體賦值，或者使用 ==，!=來判斷兩個結(jié)構(gòu)體是否相等。

mySurface = secondSurface;

mySurface == secondSurface;

只有結(jié)構(gòu)體中的每個成分都相等，那么這兩個結(jié)構(gòu)體才是相等的。訪問結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部成員使用. 來訪問。

vec3 color = mySurface.color + secondSurface.color;

數(shù)組

GLSL中只可以使用一維的數(shù)組。數(shù)組的類型可以是一切基本類型或者結(jié)構(gòu)體。下面的幾種數(shù)組聲明是合法的：

surface?mySurfaces[]; vec4?lightPositions[8]; vec4?lightPos[]?=?lightPositions;const?int?numSurfaces?=?5; surface?myFiveSurfaces[numSurfaces];float[5]?values;

lightPositions.length() //返回數(shù)組的大小 8

最后，你不能定義數(shù)組的數(shù)組。

修飾符

變量的聲明可以使用如下的修飾符。

修飾符	描述
const	常量值必須在聲明是初始化。它是只讀的不可修改的。
attribute	表示只讀的頂點數(shù)據(jù)，只用在頂點著色器中。數(shù)據(jù)來自當前的頂點狀態(tài)或者頂點數(shù)組。它必須是全局范圍聲明的，不能再函數(shù)內(nèi)部。一個attribute可以是浮點數(shù)類型的標量，向量，或者矩陣。不可以是數(shù)組或則結(jié)構(gòu)體
uniform	一致變量。在著色器執(zhí)行期間一致變量的值是不變的。與const常量不同的是，這個值在編譯時期是未知的是由著色器外部初始化的。一致變量在頂點著色器和片段著色器之間是共享的。它也只能在全局范圍進行聲明。
varying	頂點著色器的輸出。例如顏色或者紋理坐標，（插值后的數(shù)據(jù)）作為片段著色器的只讀輸入數(shù)據(jù)。必須是全局范圍聲明的全局變量。可以是浮點數(shù)類型的標量，向量，矩陣。不能是數(shù)組或者結(jié)構(gòu)體。
centorid varying	在沒有多重采樣的情況下，與varying是一樣的意思。在多重采樣時，centorid varying在光柵化的圖形內(nèi)部進行求值而不是在片段中心的固定位置求值。
invariant	(不變量)用于表示頂點著色器的輸出和任何匹配片段著色器的輸入，在不同的著色器中計算產(chǎn)生的值必須是一致的。所有的數(shù)據(jù)流和控制流，寫入一個invariant變量的是一致的。編譯器為了保證結(jié)果是完全一致的，需要放棄那些可能會導致不一致值的潛在的優(yōu)化。除非必要，不要使用這個修飾符。在多通道渲染中避免z-fighting可能會使用到。
in	用在函數(shù)的參數(shù)中，表示這個參數(shù)是輸入的，在函數(shù)中改變這個值，并不會影響對調(diào)用的函數(shù)產(chǎn)生副作用。（相當于C語言的傳值），這個是函數(shù)參數(shù)默認的修飾符
out	用在函數(shù)的參數(shù)中，表示該參數(shù)是輸出參數(shù)，值是會改變的。
inout	用在函數(shù)的參數(shù)，表示這個參數(shù)即是輸入?yún)?shù)也是輸出參數(shù)。

內(nèi)置變量

內(nèi)置變量可以與固定函數(shù)功能進行交互。在使用前不需要聲明。頂點著色器可用的內(nèi)置變量如下表：

名稱	類型	描述
gl_Color	vec4	輸入屬性-表示頂點的主顏色
gl_SecondaryColor	vec4	輸入屬性-表示頂點的輔助顏色
gl_Normal	vec3	輸入屬性-表示頂點的法線值
gl_Vertex	vec4	輸入屬性-表示物體空間的頂點位置
gl_MultiTexCoordn	vec4	輸入屬性-表示頂點的第n個紋理的坐標
gl_FogCoord	float	輸入屬性-表示頂點的霧坐標
gl_Position	vec4	輸出屬性-變換后的頂點的位置，用于后面的固定的裁剪等操作。所有的頂點著色器都必須寫這個值。
gl_ClipVertex	vec4	輸出坐標，用于用戶裁剪平面的裁剪
gl_PointSize	float	點的大小
gl_FrontColor	vec4	正面的主顏色的varying輸出
gl_BackColor	vec4	背面主顏色的varying輸出
gl_FrontSecondaryColor	vec4	正面的輔助顏色的varying輸出
gl_BackSecondaryColor	vec4	背面的輔助顏色的varying輸出
gl_TexCoord[]	vec4	紋理坐標的數(shù)組varying輸出
gl_FogFragCoord	float	霧坐標的varying輸出

片段著色器的內(nèi)置變量如下表：

名稱	類型	描述
gl_Color	vec4	包含主顏色的插值只讀輸入
gl_SecondaryColor	vec4	包含輔助顏色的插值只讀輸入
gl_TexCoord[]	vec4	包含紋理坐標數(shù)組的插值只讀輸入
gl_FogFragCoord	float	包含霧坐標的插值只讀輸入
gl_FragCoord	vec4	只讀輸入，窗口的x,y,z和1/w
gl_FrontFacing	bool	只讀輸入，如果是窗口正面圖元的一部分，則這個值為true
gl_PointCoord	vec2	點精靈的二維空間坐標范圍在(0.0, 0.0)到(1.0, 1.0)之間，僅用于點圖元和點精靈開啟的情況下。
gl_FragData[]	vec4	使用glDrawBuffers輸出的數(shù)據(jù)數(shù)組。不能與gl_FragColor結(jié)合使用。
gl_FragColor	vec4	輸出的顏色用于隨后的像素操作
gl_FragDepth	float	輸出的深度用于隨后的像素操作，如果這個值沒有被寫，則使用固定功能管線的深度值代替

表達式

操作符

GLSL語言的操作符與C語言相似。如下表（操作符的優(yōu)先級從高到低排列）

操作符	描述
()	用于表達式組合，函數(shù)調(diào)用，構(gòu)造
[]	數(shù)組下標，向量或矩陣的選擇器
.	結(jié)構(gòu)體和向量的成員選擇
++ --	前綴或后綴的自增自減操作符
+ – !	一元操作符，表示正負邏輯非
* /	乘除操作符
+ -	二元操作符表示加減操作
<> <= >= == !=	小于，大于，小于等于，大于等于，等于，不等于判斷符
&& \|\| ^^	邏輯與，或，? 異或
?:	條件判斷符
= += –= *=? /=	賦值操作符
,	表示序列

數(shù)組訪問

vec4 myColor, ambient, diffuse[6], specular[6];

myColor = ambient + diffuse[4] + specular[4];

構(gòu)造函數(shù)

vec3 myNormal = vec3(1.0, 1.0, 1.0);

greenTint = myColor + vec3(0.0, 1.0, 0.0);

ivec4 myColor = ivec4(255);

還可以使用混合標量和向量的方式來構(gòu)造，只要你的元素足以填滿該向量。

vec4 color = vec4(1.0, vec2(0.0, 1.0), 1.0);

vec3 v = vec3(1.0, 10.0, 1.0);

vec3 v1 = vec3(v);

vec2 fv = vec2(5.0, 6.0);

float f = float(fv);?//用x值2.5構(gòu)造，y值被舍棄

對于矩陣，OpenGL中矩陣是列主順序的。如果只傳了一個值，則會構(gòu)造成對角矩陣，其余的元素為0.

mat3 m3 = mat3(1.0);

構(gòu)造出來的矩陣式：

1.0 0.0 0.0

0.0 1.0 0.0

0.0 0.0 1.0

mat2 matrix1 = mat2(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);

mat2 matrix2 = mat2(vec2(1.0, 0.0), vec2(0.0, 1.0));

mat2 matrix3 = mat2(1.0);?

mat2 matrix4 = mat2(mat4(2.0));?//會取?4x4矩陣左上角的2x2矩陣。

float f = 1.7;

int I = int(f); // I = 1

數(shù)組的初始化，可以在構(gòu)造函數(shù)中傳入值來初始化數(shù)組中對應的每一個值。

ivec2 position[3] = ivec2[3]((0,0), (1,1), (2,2));

ivec2 pos2[3] = ivec2[]((3,3), (2,1), (3,1));

構(gòu)造函數(shù)也可以對結(jié)構(gòu)體進行初始化。其中順序和類型要一一對應。

struct?surface?{??int??index;vec3?color;??float?rotate; };surface?mySurface?=?surface(3,?vec3(red,?green,?blue),?0.5);

成分選擇

較特殊的使用方式，你可以重復向量中的元素，或者顛倒其順序。如：

vec3?yxz?=?myVec.yxz;?//調(diào)換順序vec4?mySSTT?=?myVec.sstt;?//重復其中的值

在賦值是，也可以選擇你想要的順序，但是不能重復其中的成分。

vec4?myColor?=?{0.0,?1.0,?2.0,?1.0}; myColor.x?=?-1.0; myColor.yz?=?vec2(3.0,?5.0); myColor.wx?=?vec2(1.0,?3.0); myColor.zz?=?vec2(2.0,?3.0);?//不合法

我們也可以通過使用下標來訪問向量或矩陣中的元素。如果越界那行為將是未定義的。

float myY = myVec[1];

在矩陣中，可以通過一維的下標來獲得該列的向量(OpenGL的矩陣是列主順序的)。二維的小標來獲得向量中的元素。

mat3?myMat?=?mat3(1.0); vec3?myVec?=?myMat[0];?//獲得第一列向量?1.0,?0.0,?0.0float?f?=?myMat[0][0];?//?第一列的第一個向量。

控制流

循環(huán)

與C和C++相似，GLSL語言也提供了for, while, do/while的循環(huán)方式。使用continue跳入下一次循環(huán)，break結(jié)束循環(huán)。

for?(l?=?0;?l?<?numLights;?l++) {if?(!lightExists[l])continue;color?+=?light[l]; }while?(i?<?num) {sum?+=?color[i];i++; }do{color?+=?light[lightNum];lightNum--; }while?(lightNum?>?0)

if/else

color?=?unlitColor;if?(numLights?>?0) {color?=?litColor; }else{color?=?unlitColor; }

discard

片段著色器中有一種特殊的控制流成為discard。使用discard會退出片段著色器，不執(zhí)行后面的片段著色操作。片段也不會寫入幀緩沖區(qū)。

if (color.a < 0.9)

discard;

函數(shù)

在每個shader中必須有一個main函數(shù)。main函數(shù)中的void參數(shù)是可選的，但返回值是void時必須的。

void?main(void) {... }

GLSL的函數(shù)是支持重載的。函數(shù)可以同名但其參數(shù)類型或者參數(shù)個數(shù)不同即可。

float?sum(float?a,?float?b) {return?a?+?b; }vec3?sum(vec3?v1,?vec3?v2) {return?v1?+?v2; }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的glsl基础的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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目錄[-] 變量 基本類型 結(jié)構(gòu)體 數(shù)組 修飾符 內(nèi)置變量 表達式 操作符 數(shù)組訪問 構(gòu)造函數(shù) 成分選擇 控制流 循環(huán) if/else discard 函數(shù)

變量

基本類型

結(jié)構(gòu)體

數(shù)組

修飾符

內(nèi)置變量

表達式

操作符

數(shù)組訪問

構(gòu)造函數(shù)

成分選擇

控制流

循環(huán)

if/else

discard

函數(shù)

變量

基本類型

結(jié)構(gòu)體

數(shù)組

修飾符

內(nèi)置變量

表達式

操作符

數(shù)組訪問

構(gòu)造函數(shù)

成分選擇

控制流

循環(huán)

if/else

discard

函數(shù)

總結(jié)

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結(jié)構(gòu)體
數(shù)組
修飾符
內(nèi)置變量
表達式
操作符
數(shù)組訪問
構(gòu)造函數(shù)
成分選擇
控制流
循環(huán)
if/else
discard
函數(shù)