网站建设现在好做吗,如归网络营销推广企业,教学网站,cms建站是什么在顶点着色器和片段着色器中间还有一个几何着色器。
几何着色器的输入是一个图元的一组顶点#xff0c;在几何着色器中进行任意变换之后再给片段着色器#xff0c;可以变成完全不一样的图元、可以生成更多的顶点。
#version 330 core
layout (points) in;
layout (line_str…在顶点着色器和片段着色器中间还有一个几何着色器。
几何着色器的输入是一个图元的一组顶点在几何着色器中进行任意变换之后再给片段着色器可以变成完全不一样的图元、可以生成更多的顶点。
#version 330 core
layout (points) in;
layout (line_strip, max_vertices 2) out;void main() { gl_Position gl_in[0].gl_Position vec4(-0.1, 0.0, 0.0, 0.0); EmitVertex();gl_Position gl_in[0].gl_Position vec4( 0.1, 0.0, 0.0, 0.0);EmitVertex();EndPrimitive();
}
这是一个几何着色器的例子。 我们不仅用这一帧的着色器输出我们还会使用上一帧的着色器变量来进行更多变化。 使用几何着色器
首先先写一个最简单的画4个点的程序。
#include iostream#define GLEW_STATIC
#include GL/glew.h
#include GLFW/glfw3.h
float points[] {-0.5f, 0.5f, // 左上0.5f, 0.5f, // 右上0.5f, -0.5f, // 右下-0.5f, -0.5f // 左下
};const char* vertexShaderSource
#version 330 core \n
layout(location 0) in vec2 aPos; // 位置变量的属性位置值为 0\n
void main(){ \ngl_Position vec4(aPos.x, aPos.y, 0.0, 1.0); ; \n
} \n;const char* fragmentShaderSource
#version 330 core \n
out vec4 FragColor; \n
void main(){ \nFragColor vec4(0.0, 1.0, 0.0, 1.0);} \n;void processInput(GLFWwindow* window) {if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) GLFW_PRESS){glfwSetWindowShouldClose(window, true);}
}int main() {glfwInit();glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);//Open GLFW WindowGLFWwindow* window glfwCreateWindow(800, 600, My OpenGL Game, NULL, NULL);if (window NULL){printf(Open window failed.);glfwTerminate();return -1;}glfwMakeContextCurrent(window);//Init GLEWglewExperimental true;if (glewInit() ! GLEW_OK){printf(Init GLEW failed.);glfwTerminate();return -1;}glViewport(0, 0, 800, 600);unsigned int VAO;glGenVertexArrays(1, VAO);glBindVertexArray(VAO);unsigned int VBO;glGenBuffers(1, VBO);glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(points),points, GL_STATIC_DRAW);unsigned int vertexShader;vertexShader glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);glShaderSource(vertexShader, 1, vertexShaderSource, NULL);glCompileShader(vertexShader);unsigned int fragmentShader;fragmentShader glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);glShaderSource(fragmentShader, 1, fragmentShaderSource, NULL);glCompileShader(fragmentShader);unsigned int shaderProgram;shaderProgram glCreateProgram();glAttachShader(shaderProgram, vertexShader);glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);glLinkProgram(shaderProgram);// 位置属性glVertexAttribPointer(0, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, 2 * sizeof(float), (void*)0);glEnableVertexAttribArray(0);while (!glfwWindowShouldClose(window)){processInput(window);glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glUseProgram(shaderProgram);glBindVertexArray(VAO);glDrawArrays(GL_POINTS, 0, 4);glfwSwapBuffers(window);glfwPollEvents();}glfwTerminate();return 0;}会在一个黑暗的场景里面勉强看到4个绿点。
现在加入一个几何着色器
#version 330 core
layout (points) in;
layout (points, max_vertices 1) out;void main() { gl_Position gl_in[0].gl_Position; EmitVertex();EndPrimitive();
}
他做的就是把顶点着色器过来的点数据传给片段着色器。
当然这个几何着色器也是要创建和链接、编译的。
最后结果还是和上面一样的。 现在来点不一样的建个房子。
刚刚说了几何着色器可以把一个点变多个点输出也可以是其他图元。
那么一个房子我们一共需要3个三角形。 三角形带的意思是我生成一个三角形并不需要生成3个顶点再抛出可以和之前的点一起抛出。
OpenGL中三角形带(Triangle Strip)是绘制三角形更高效的方式它使用顶点更少。在第一个三角形绘制完之后每个后续顶点将会在上一个三角形边上生成另一个三角形每3个临近的顶点将会形成一个三角形。
#version 330 core
layout (points) in;
layout (triangle_strip, max_vertices 5) out;void build_house(vec4 position)
{ gl_Position position vec4(-0.2, -0.2, 0.0, 0.0); // 1:左下EmitVertex(); gl_Position position vec4( 0.2, -0.2, 0.0, 0.0); // 2:右下EmitVertex();gl_Position position vec4(-0.2, 0.2, 0.0, 0.0); // 3:左上EmitVertex();gl_Position position vec4( 0.2, 0.2, 0.0, 0.0); // 4:右上EmitVertex();gl_Position position vec4( 0.0, 0.4, 0.0, 0.0); // 5:顶部EmitVertex();EndPrimitive();
}void main() { build_house(gl_in[0].gl_Position);
} 我们读一下一个几何着色器是如何实现的。
首先进来的是一个点先生成第一个点1号发射。然后生成右下2号再生成左上3号就可以生成一个三角形然后4号会和2、3号一起又变成一个三角形。 我们把颜色也加进去。
更新顶点数据
float points[] {-0.5f, 0.5f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, // 左上0.5f, 0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, // 右上0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, // 右下-0.5f, -0.5f, 1.0f, 1.0f, 0.0f // 左下
};#version 330 core
layout (location 0) in vec2 aPos;
layout (location 1) in vec3 aColor;out VS_OUT {vec3 color;
} vs_out;void main()
{gl_Position vec4(aPos.x, aPos.y, 0.0, 1.0); vs_out.color aColor;
}
可以看到这里用了接口块然后也需要在几何着色器中声明同一种接口快来接受但是要使用不同的接口名
in VS_OUT {vec3 color;
} gs_in[];
这里是数组的原因是顶点着色器发来的顶点数组。同时也需要给片段着色器out一个对应的颜色向量。
fColor gs_in[0].color;
gl_Position position vec4(-0.2, -0.2, 0.0, 0.0); // 1:左下
EmitVertex();
gl_Position position vec4( 0.2, -0.2, 0.0, 0.0); // 2:右下
EmitVertex();
gl_Position position vec4(-0.2, 0.2, 0.0, 0.0); // 3:左上
EmitVertex();
gl_Position position vec4( 0.2, 0.2, 0.0, 0.0); // 4:右上
EmitVertex();
gl_Position position vec4( 0.0, 0.4, 0.0, 0.0); // 5:顶部
fColor vec3(1.0, 1.0, 1.0);
EmitVertex();
EndPrimitive();
这里要看清楚首先我定义了一个fcolor后面的每一个顶点在发射的时候都会附带上fcolor的值我什么时候修改这个颜色再发射那个点的颜色就变了。 有了几何着色器你甚至可以将最简单的图元变得十分有创意。因为这些形状是在GPU的超快硬件中动态生成的这会比在顶点缓冲中手动定义图形要高效很多。因此几何缓冲对简单而且经常重复的形状来说是一个很好的优化工具比如体素(Voxel)世界中的方块和室外草地的每一根草。
爆破物体 爆破物体的效果并不是要一个三角形变成多个三角形只是当三角形沿着法向量移动一段距离。这再几何着色器里面做最好不过了。
首先是法向量怎么得到注意我们在顶点着色器中的法向量是点的法向不是三角形的法向所以需要通过三个顶点来算法向量。这个简单通过叉乘就可以得到了。
vec3 GetNormal()
{vec3 a vec3(gl_in[0].gl_Position) - vec3(gl_in[1].gl_Position);vec3 b vec3(gl_in[2].gl_Position) - vec3(gl_in[1].gl_Position);return normalize(cross(a, b));
}
然后就是当他沿着法向移动了。
vec4 explode(vec4 position, vec3 normal)
{float magnitude 2.0;vec3 direction normal * ((sin(time) 1.0) / 2.0) * magnitude; return position vec4(direction, 0.0);
} 一点问题
这里的顶点着色器和教程里面的不一样。
此外位移我们只要xy不要z这是因为z会影响深度测试从而导致出现错误。
教程里面的gl_position是在顶点着色器里面算好了就也是乘玩了mvp。然后再再gemo里面做位移。其实因为把这个计算放在gemo中也就是放在爆破之后。而且fragpos也应该是gemo给的而不是vertex给的。
正确做法是先爆破然后把位移之后的坐标mvpfragpos就用爆破之后的位置乘m就行。
法向量可视化
思路是这样的我们首先不使用几何着色器正常绘制场景。然后再次绘制场景但这次只显示通过几何着色器生成法向量。几何着色器接收一个三角形图元并沿着法向量生成三条线——每个顶点一个法向量。
这次在几何着色器中我们会使用模型提供的顶点法线而不是自己生成为了适配观察和模型矩阵的缩放和旋转我们在将法线变换到观察空间坐标之前先使用法线矩阵变换一次几何着色器接受的位置向量是观察空间坐标所以我们应该将法向量变换到相同的空间中。
这里先不做了。 毛发等也是通过几何着色器加上去的。
