高级GLSL(1)

撰写于 2016-08-10 修改于 2018-01-29 分类 OpenGL 标签 高级OpenGL

我们以前使用GLSL用法也很简单，使用的少量的GLSL内建变量(gl_Position，gl_FragCoord)，数据类型和数据的输入输出方式也很简单。下面会稍微深入了解一下GLSL的其他内建变量，数据类型，数据的输入输入输出方式。

GLSL内建变量

什么是内建变量？GLSL为各个着色阶段定义了一些特殊变量，这些内建变量有一些特殊属性。他们通常用来表达一些固定功能，通常，这些变量都以“gl_”开头。
我们已经用过一个输出内建变量 gl_Position 和一个输入内建变量 gl_FragCoord，简单的复习一下这两个内建变量。

out vec4 gl_Position

顶点着色器内建变量，官方文档：输出当前顶点在裁剪坐标系下的位置。

in vec4 gl_FragCoord

片段着色器内建变量，官方文档：当前片段在窗口坐标系下的位置。左下角为（0，0），右上角为（screenWith, screenHeight）。如果在这个着色阶段，gl_FragDepth没有被写入，那么z值将会写入到深度缓冲区中。gl_FragCoord的w分量是$\frac 1 w_c$。
gl_FragCoord有一个用处就是分屏显示，屏幕不同区域渲染的东西不同。示例：

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if (gl_FragCoord.x > 400)
{
	color = vec4(1.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
}
else
{
	color = vec4(0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f);
}

运行效果图：

再介绍几个内建变量。gl_PointSize, gl_VertexID, gl_FrontFacing, gl_FragDepth

out float gl_PointSize

顶点着色器内建变量，官方文档：（输出）设置该点被光栅化后，像素的宽高值，它只有在渲染点图元(point primitives)时才有效。当然可以不在着色器中设置该值，可以使用glPointSize来设置点的大小。还需要注意的是，该功能在OpenGL中是默认关闭的，需要使用时，要打开，方式如下：

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glEnable(GL_PROGRAM_POINT_SIZE);

我们可以在顶点着色器中设置gl_PointSize，为gl_Position.z值，这样就会有距离摄像机越远，点越大

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void main()
{
	gl_Position = projection * view * model * vec4(position, 1.0f);
	gl_PointSize = gl_Position.z * 2;
}

运行效果图如下：

in int gl_VertexID

官方文档：表示当前正在处理的顶点的索引。当我们使用非索引渲染时，它表示当前顶点的真实索引（已经被处理过的顶点的数量）。当使用索引渲染时，它是用来获取缓冲区顶点的索引。
教程中的说明更容易理解：当使用索引渲染时（即使用glDrawElements渲染时），这个变量保存着当前绘制的顶点的索引。当用的不是索引渲染时（即使用glDrawArrays渲染时），这个变量保存的是从渲染开始到当前处理的这个顶点的（当前顶点）编号。

in bool gl_FrontFacing

当前片段是正面的一部分，那么该变量是true，否则就是false。当然如果你开了面剔除（glEnable(GL_CULL_FACE)），那么反面的东西就没有任何东西，使用gl_FrontFacing就没有任何意义。

out float gl_FragDepth

设置片段的深度值。（暂时不是重点，不再详细描述）