GLSL语言OpenGLES(三)

前言

前面讲解了glsl语言的基础，这里在继续学习一下opengl es经常用到的知识点，如下：

opengl es系列文章

opengl es之-基础概念(一)opengl es之-GLSL语言(二)opengl es之-GLSL语言(三)opengl es之-常用函数介绍(四)opengl es之-渲染两张图片(五)opengl es之-在图片上添加对角线(六)opengl es之-离屏渲染简介(七)opengl es之-CVOpenGLESTextureCache介绍(八)opengl es之-播放YUV文件(九) 1、变量类型

变量种类变量类型描述空void用于无返回值的函数或者参数为空的函数标量float, int, bool浮点型，整型，布尔型的标量数据类型浮点型向量vec2, vec3, vec4包含2，3，4个元素的浮点型向量整数型向量ivec2, ivec3, ivec4包含2，3，4个元素的整型向量布尔型向量bvec2, bvec3, bvec4包含1，2，3，4个元素的布尔型矩阵mat2, mat3, mat4尺寸为2x2，3x3，4x4的浮点型矩阵纹理句柄sampler2D, samplerCube分别表示操作2D和cube的句柄

备注：GLSL中没有指针类型，大小写敏感的 对于变量类型，GLSL有着非常严格的规则，进行赋值，加减乘除运算必须类型一直，否则会出现语法错误。如果不一致则必须进行强制类型转换

 

float myFloat = 1.0;
bool myBool = true;
float result = myFloat + myBool(myBool);

2、Structures 结构体 GLSL支持结构体，把一些系统定义的类型聚到一起，组成自定义的类型，也可以包括事先声明的结构体，但是不能定义嵌套结构体。例如：

 

struct myStruct
{
    float f1;
    bool f2;
    vec3 v3;
}
// 声明结构体变量
myStruct lightVar2;
struct myStruct2
{
    float f1;
    myStruct st1;   //合法
    struct str2{        // 不合法
        bool b1;
        float f2;
    }
}

3、Arrays 数组 GLSL中的数组和C的数组很类似，支持最基本类型，也支持结构体的数组。例如：

 

float frequencies[3];
uniform vec4 lightPosition[4];
const int numLights = 2;
light lights[numLights];
//备注 GLSL的数组无法在声明的时候初始化。

4、存储限定符

const 常量，或者是函数的只读参数 attribute 只能在顶点着色器中定义，只读属性，由应用程序赋值初始化 uniform 只能定义为全局变量，只读属性，可以由应用程序和opengl 初始化 varying 提供顶点着色器和片段着色器的连接点，只能是float, vec2, vec3, vec4, mat2, mat3, and mat4类型的变量

5、vector变量操作方式 向量的元素有固定的名字去访问，分别有三组{x,y,z,w}、{r,g,b,a}、{s,t,p,q}，访问时下表对应长度不能超过l向量的长度

 

vec2 v = vec2(3.0);
v.x //正确
v.z // 错误
// 向量的元素可以放在一起
vec4 v = vec4(1,2,3,4);
v.zy    // 等于 vec2(3,2)
vec3 v3 = v.xyz // 等于vec3(1,2,3)
v.rgba  // 此种方式不正确，下表同时只能使用一个集合中的名称
v.yx = vec2(3,0)    // 将y和x的位置互换并给他们的赋值为新的值，将变成 vec4(3,0,3,4);

6、矩阵元素的操作方式

 

// 用[]访问元素
mat4 m;
m[1] = vec4(2.0);   // sets the 4th element of the third column to 2.0
m[0][0] = 1.0;  // sets the upper left element to 1.0
m[2][3] = 2.0;  // sets the second column to all 2.0

7、向量和矩阵的操作

vec3 v, u; float f; v = u + f; 等价于 v.x = u.x + f; v.y = u.y + f; v.z = u.z + f;

vec3 v, u, w; w = v + u; 等价于 w.x = v.x + u.x; w.y = v.y + u.y; w.z = v.z + u.z;

vec3 v, u; mat3 m; u = v * m; 等价于 u.x = dot(v, m[0]); u.y = dot(v, m[1]); u.z = dot(v, m[2]);

u = m * v; 等价于 u.x = m[0].x * v.x + m[1].x * v.y + m[2].x * v.z; u.y = m[0].y * v.x + m[1].y * v.y + m[2].y * v.z; u.z = m[0].z * v.x + m[1].z * v.y + m[2].z * v.z;

mat m, n, r; r = m * n; 等价于 r[0].x = m[0].x * n[0].x + m[1].x * n[0].y + m[2].x * n[0].z; r[1].x = m[0].x * n[1].x + m[1].x * n[0].y + m[2].y * n[0].z; r[2].x = m[0].x * n[2].x + m[1].x * n[0].y + m[2].z * n[0].z; r[0].y = m[0].y * n[0].x + m[1].y * n[1].y + m[2].x * n[1].z; r[1].y = m[0].y * n[1].x + m[1].y * n[1].y + m[2].y * n[1].z; r[2].y = m[0].y * n[2].x + m[1].y * n[1].y + m[2].z * n[1].z; r[0].z = m[0].z * n[0].x + m[1].z * n[2].y + m[2].x * n[2].z; r[1].z = m[0].z * n[1].x + m[1].z * n[2].y + m[2].y * n[2].z; r[2].z = m[0].z * n[2].x + m[1].z * n[2].y + m[2].z * n[2].z;

8、常用内置函数

备注：如下函数的参数如果不做特殊说明 适用于所有数据类型

• mix()函数： 功能：像素混合 定义：mix(x,y,a) 公式：x ∗ (1 – a) + y ∗ a

• dot()函数： 功能：计算两个元素的乘积 定义：dot(x,y) 公式：x[0] * y[0] + x[1] * y[1] + .......

• atan()函数： 功能：求反正切值 定义：atan (y, x)或者atan (y/x) 区别：atan (y, x)与atan (y/x)的区别，前者的返回值范围是[-π,π]，表示点(x,y)和原点与x轴的夹角；后者为[-π/2,π/2]，表示根据数字求出正切角度

• sqrt()函数： 功能：求平方根 定义：sqrt(x,y) 公式：

• sin()函数： 功能：求角度的正弦值 定义：sin(x)

• cos()函数： 功能：求角度的余弦值 定义：cos(x)

• clamp()函数： 功能：给定一个范围[minval,maxval]，如果x在这个范围内，则返回x，否则返回接近边界的minval或者maxval 定义：clamp(x,minVal,maxVal)，参数类型为整数和浮点数 公式：等价于min (max (x, minVal), maxVal)

• mod()函数 功能：求两个数相除的余数 定义：mod(x,y)，这里x和y可以是普通的数也可以是矩阵 公式：