OpenGL Shading Languages

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GLSL 是一种高级着色语言，语法接近 C 语言。它由 OpenGL ARB 创建，旨在让开发者能够更直接地控制图形管线，而无需使用 ARB 汇编语言或特定硬件语言。

实际上 GLSL 包括大概 6 种着色语言:

  • 顶点着色语言 (.vert)
  • 细分控制语言 (.tesc)
  • 细分评估语言 (.tese)
  • 几何着色语言 (.geom)
  • 片段着色语言 (.frag)
  • 计算着色语言 (.comp)

glslangValidator

glslangValidator 是一个 GLSL/ESSL 的编译前端，同时也是一个 SPIR-V 的生成器。

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/bin/glslangValidator \
  -V /home/luc/gh/VulkanExamples/data/shaders/deferredmultisampling/debug.frag \
  -o /home/luc/gh/VulkanExamples/data/shaders/deferredmultisampling/debug.frag.debug.spv

顶点着色语言

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layout (location = 0) out vec3 outUV;

outUV = vec3((gl_VertexIndex << 1) & 2, gl_VertexIndex & 2, 0.0);
gl_Position = vec4(outUV.st * 2.0f - 1.0f, 0.0f, 1.0f);
  • gl_VertexIndex 和 gl_Position 都是顶点着色语言内置变量(无需用户声明)
  • out vec3 outUV 说明 outUV 会从本阶段输出到下一个着色阶段
  • layout (location = 0) 为这个输出变量指定一个位置(或槽位), 这样即使在与下一阶段着色器的输入变量名字不同，但只要它也声明同样的 location, 那么变量就可以准确传入下一阶段的着色器

这段着色器代码巧妙地利用 gl_VertexIndex 生成了顶点的 position 属性。

gl_VertexIndex outUV gl_Position
0 (0, 0, 0) (-1, -1, 0, 1)
1 (2, 0, 0) ( 3, -1, 0, 1)
2 (0, 2, 0) (-1, 3, 0, 1)
3 (2, 2, 0) ( 3, 3, 0, 1)

函数

texelFetch

  • vec4 texelFetch(sampler2D sampler, ivec2 P, int lod);

与普通的 texture 函数不同，texelFetch 使用的是未归一化的坐标直接访问纹理中的纹素，有点 gl_FragCoord 的意思

textureSize

  • ivec2 textureSize(sampler2D sampler, int lod);

获取纹理的尺寸，常用来将归一化的纹理坐标转换为像素坐标