Learn OpenGL 笔记5.8 Advanced GLSL（GLSL新特性）

2023-11-25 15:21:22

1.Vertex shader variables：（顶点着色器有关）

1.1gl_PointSize（顶点大小）

void main()
{
    gl_Position = projection * view * model * vec4(aPos, 1.0);    
    gl_PointSize = gl_Position.z;    
}

1.2 gl_VertexID（顶点ID）

此只读变量保存我们正在绘制的顶点的当前索引。可以用来对顶点进行操作。

2.Fragment shader variables（片元着色器特性）

2.1 gl_FragCoord（片元位置）

片元x坐标小于400的就显示不同颜色

void main()
{             
    if(gl_FragCoord.x < 400)
        FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
    else
        FragColor = vec4(0.0, 1.0, 0.0, 1.0);        
}

2.2 gl_FrontFacing（片元朝向）

gl_FrontFacing 变量告诉我们当前片段是正面还是背面的一部分。例如，我们可以决定为所有背面输出不同的颜色。

#version 330 core
out vec4 FragColor;
  
in vec2 TexCoords;

uniform sampler2D frontTexture;
uniform sampler2D backTexture;

void main()
{             
    if(gl_FrontFacing)
        FragColor = texture(frontTexture, TexCoords);
    else
        FragColor = texture(backTexture, TexCoords);
}

2.3 gl_FragDepth（片元深度）

gl_FragCoord 允许我们读取屏幕空间坐标并获取当前片段的深度值，但它是只读变量。 GLSL 为我们提供了一个名为 gl_FragDepth 的输出变量，我们可以使用它来手动设置着色器中片段的深度值。

3.Interface blocks (接口块)

GLSL 为我们提供了一种叫做Interface blocks接口块的东西，它允许我们将变量组合在一起。这种接口块的声明看起来很像结构声明，它现在基于块，输入块还是输出块使用 in 或 out 关键字进行声明。

#version 330 core
out vec4 FragColor;

in VS_OUT
{
    vec2 TexCoords;
} fs_in;

uniform sampler2D texture;

void main()
{             
    FragColor = texture(texture, fs_in.TexCoords);   
}

4.Uniform buffer objects（统一缓冲对象）

因为统一缓冲区对象是一个缓冲区，就像任何其他缓冲区一样，我们可以通过 glGenBuffers 创建一个缓冲区，将其绑定到 GL_UNIFORM_BUFFER 缓冲区目标并将所有相关的统一数据存储到缓冲区中。

相当于一个自定义的uniform

#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos;

//定义了一个uniform block layout，其内容会存储在一个特定的buffer中
layout (std140) uniform Matrices
{
    mat4 projection;
    mat4 view;
};

uniform mat4 model;

void main()
{
    gl_Position = projection * view * model * vec4(aPos, 1.0);
}

std140,使用一种特殊的内存排列方式和偏移量，提升效率


layout (std140) uniform ExampleBlock
{
                     // base alignment  // aligned offset
    float value;     // 4               // 0 
    vec3 vector;     // 16              // 16  (offset must be multiple of 16 so 4->16)
    mat4 matrix;     // 16              // 32  (column 0)
                     // 16              // 48  (column 1)
                     // 16              // 64  (column 2)
                     // 16              // 80  (column 3)
    float values[3]; // 16              // 96  (values[0])
                     // 16              // 112 (values[1])
                     // 16              // 128 (values[2])
    bool boolean;    // 4               // 144
    int integer;     // 4               // 148
};

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