深度解析OpenGL中的固定着色器知识点

2023-10-05 11:00:33

OpenGL渲染架构简述
OpenGL渲染架构如下图所示：

[图片]

其中可编程的位置为Vertex shader以及Fragment Shader。如图所示，在可编程着色器中，我们可以通过attrbutes和uniforms以及纹素数据texture这三种方式向顶点着色器传递数据。但我们不能使用attributes来向片段着色器传递数据，因为attribute是顶点级别的属性，在顶点着色器中处理完毕之后就不存在了。所以我们需要使用uniforms和纹理来向片段着色器传递数据。

固定着色器的组成

固定着色器主要由Vertex Shader和Fragment Shader两部分组成：

Vertex Shader ：顶点着色器主要负责处理顶点数据，包括顶点的位置、颜色和法线等信息。顶点着色器可以对顶点数据进行各种操作，如变换、缩放和旋转等。
Fragment Shader ：片段着色器主要负责处理像素数据，包括像素的颜色和透明度等信息。片段着色器可以对像素数据进行各种操作，如着色、混合和纹理映射等。

固定着色器的工作原理

固定着色器的工作原理如下：

顶点着色器阶段 ：顶点着色器首先会对顶点数据进行处理，包括变换、缩放和旋转等。顶点着色器的输出结果是顶点的位置和颜色等信息。
光栅化阶段 ：光栅化阶段会将顶点着色器的输出结果转换为像素数据。像素数据包括像素的位置、颜色和透明度等信息。
片段着色器阶段 ：片段着色器会对像素数据进行处理，包括着色、混合和纹理映射等。片段着色器的输出结果是像素的最终颜色和透明度。
混合阶段 ：混合阶段会将片段着色器的输出结果与当前帧缓冲区的颜色值进行混合。混合的结果是最终的像素颜色。
输出阶段 ：输出阶段会将混合的结果输出到显示器上。

如何使用固定着色器进行图形渲染

要使用固定着色器进行图形渲染，我们需要执行以下步骤：

创建顶点着色器和片段着色器 ：我们可以使用GLSL语言编写顶点着色器和片段着色器。GLSL是一种类似于C语言的着色器语言。
编译顶点着色器和片段着色器 ：我们需要使用OpenGL的编译器来编译顶点着色器和片段着色器。编译成功后，我们会得到顶点着色器的二进制代码和片段着色器的二进制代码。
创建着色器程序 ：我们需要使用OpenGL的链接器来创建着色器程序。着色器程序是一个包含顶点着色器和片段着色器的二进制代码的容器。
使用着色器程序进行图形渲染 ：我们可以使用OpenGL的渲染函数来使用着色器程序进行图形渲染。渲染函数会将顶点数据和像素数据传递给顶点着色器和片段着色器进行处理，最终得到渲染结果。