[游戏开发]OpenGL 着色器使用

着色器是OpenGL中很重要的概念，是运行在GPU上的小程序

1.顶点着色器

#version 330 core
layout (location=0) in vec3 aPos;
out vec4 vertextColor;
void main(){
	gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);
	vertextColor = vec4(1.0, 1.0, 0.0, 1.0);
}

#version 330 core
当前使用版本和openGL的版本号对应

layout (location=0) in vec3 aPos;
location 设置外部输入数据的位置变量的属性位置值，上面展示了外部数据aPos的位置变量属性值为0。in 表示输入， out 表示输出
aPos 定义一个变量输入位置坐标

gl_Position 是GLSL内部的关键字，用来GPU的位置显示
gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);接收外部输入的坐标

out vec4 vertextColor;在顶点着色器定义颜色，可以一直穿到片段着色器。片段着色器中只要定义一相同的变量接收就可以了

2.片段着色器

#version 330 core
out vec4 fragColor;
in vec4 vertextColor;//从顶点着色器中传过来的颜色
void main(){
	//fragColor = vec4(1.0f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);

	fragColor = vertextColor;
}

注意：每个顶点着色器只能有一个输出变量！！！

3.从CPU向GPU传送数据

在着色器中使用关键字uniform
着色器中定义

uniform vec4 randColor;

GLuint randColor = _shaderProgram.uniformLocation("randColor");
	_shaderProgram.setUniformValue(randColor, QVector4D(0.4, qAbs(qSin((float)time.elapsed()/1000.0)),0.3 ,1.0));

4.代码示例

#pragma once

#include <QOpenGLWindow>
#include <QOpenGLShader>
#include <QOpenGLShaderProgram>
#include <QTime>
class QOpenGLFunctions_3_3_Core;


class HelloShader : public QOpenGLWindow {
	Q_OBJECT

public:
	HelloShader();
	~HelloShader();

private:
	void initializeGL();
	void resizeGL(int w, int h);
	void paintGL();

private:
	QOpenGLFunctions_3_3_Core* _openGLCore;
	GLuint _VBO;
	GLuint _VAO;
	QOpenGLShaderProgram _shaderProgram;//着色器程序，所里系统所有的着色器
	QTime time = QTime::currentTime();
};

#include "HelloShader.h"
#include <QOpenGLFunctions_3_3_Core>
#include <QVector4D>
#include <QMath.h>

HelloShader::HelloShader() {
}

HelloShader::~HelloShader() {
}

void HelloShader::initializeGL() {
	_openGLCore = QOpenGLContext::currentContext()->versionFunctions<QOpenGLFunctions_3_3_Core>();

	GLfloat ver[] = {
		//如果话两个三角形的话，常规画法，定义两个三角形的位置点
		//第一个三角形
		0.0f,  0.5f, 0.0f,
	   -0.5f, -0.5f, 0.0f,
		0.5f, -0.5f, 0.0f,
	};

	_openGLCore->glGenBuffers(1, &_VAO);
	_openGLCore->glBindVertexArray(_VAO);

	_openGLCore->glGenBuffers(1, &_VBO);
	_openGLCore->glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, _VBO);
	_openGLCore->glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(ver), ver, GL_STATIC_DRAW);
	_openGLCore->glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(GLfloat), (void*)0);

	_openGLCore->glEnableVertexAttribArray(0);

	_openGLCore->glBindVertexArray(0);


	QOpenGLShader vertexShager(QOpenGLShader::Vertex);//顶点着色器
	vertexShager.compileSourceFile("E:/Projects/QtGuiTest/OPenGLApp/shader/HelloShader.vert");
	QOpenGLShader fragmentShager(QOpenGLShader::Fragment);//片段着色器
	fragmentShager.compileSourceFile("E:/Projects/QtGuiTest/OPenGLApp/shader/HelloShader.frag");
	_shaderProgram.addShader(&vertexShager);
	_shaderProgram.addShader(&fragmentShager);

	_shaderProgram.link();
}

void HelloShader::resizeGL(int w, int h) {

}

void HelloShader::paintGL() {
	_openGLCore->glClearColor(0.6f, 0.6f, 0.6f, 1.0);
	_openGLCore->glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);

	_shaderProgram.bind();

	GLuint randColor = _shaderProgram.uniformLocation("randColor");
	_shaderProgram.setUniformValue(randColor, QVector4D(0.4, qAbs(qSin((float)time.elapsed()/1000.0)),0.3 ,1.0));
	
	_openGLCore->glBindVertexArray(_VAO);



	_openGLCore->glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);

	update();
}

顶点着色器：

#version 330 core
layout (location=0) in vec3 aPos;
out vec4 vertextColor;
void main(){
	gl_Position = vec4(aPos.x, aPos.y, aPos.z, 1.0);
	vertextColor = vec4(1.0, 1.0, 0.0, 1.0);
}

片段着色器

#version 330 core
out vec4 fragColor;
in vec4 vertextColor;//从顶点着色器中传过来的颜色

uniform vec4 randColor;
void main(){
	//fragColor = vec4(1.0f, 0.5f, 0.2f, 1.0f);

	//fragColor = vertextColor;
	fragColor = randColor;
}

运行结果：

以上！
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