OpenGL Three (Shader__GLSL)

着色器(Shader)

在之前的随笔中说过，着色器(Shader)是运行在GPU上的小程序。从基本意义上来说，着色器只是一种把输入转化为输出的程序。
着色器之间很独立，唯一的共同方式就是通过输入和输出

GLSL

一个典型的着色器有以下的结构

#version version_number
in type in_variable_name;
in type in_variable_name;

out type out_variable_name;

uniform type uniform_name;

int main()
{
  // 处理输入并进行一些图形操作
  ...
  // 输出处理过的结果到输出变量
  out_variable_name = weird_stuff_we_processed;
}

VertexShader：输入变量也叫顶点属性( Vertex Attribute )。要特别注意以下，我们能声明的顶点属性是有上限的。OpenGL确保至少有16个包含4个分量的顶点属性可用。
( 可以通过GL_MAX_VERTEX_ATTRIBS获取 )。

int nrAttributes;
/* 大部分情况下16个够用了，要啥自行车。  /抠鼻    */
glGetIntegerv(GL_MAX_VERTEX_ATTRIBS, &nrAttributes);
cout << "Maximum nr of vertex attributes supported: " << nrAttributes << sendl;

数据类型

GLSL的数据类型有三大类
- 基本的数据类型：int float double uint bool
- 向量(Vector)
- 矩阵(Maxtrix)
向量
- 一般来说vecn就够了( float 足够满足大部分需求 )
- 一个向量的分量可以通过 vec.x 获取( .x .y .z .w获取第1 2 3 4个分量 )
- GLSL允许对颜色使用rbga，对纹理坐标使用stpq访问相同的分量
- 还有一种骚操作叫重组。

vec2 someVec;
vec4 differentVec = someVec.xyxx;
vec3 anotherVec = differentVec.zyw;
vec4 otherVec = someVec.xxxx + anotherVec.yxzy;

vec2 vect = vec2(0.5, 0.7);
vec4 result = vec4(vect, 0.0, 0.0);
vec4 otherResult = vec4(result.xyz, 1.0);
/* 语法不难理解，但确实骚 */

vecn	包含n个float分量的默认向量
bvecn	包含n个bool分量的向量
ivecn	包含n个int分量的向量
uvecn	包含n个unsigne intd分量的向量
dvecn	包含n个double分量的向量

输入与输出

之前说过各个着色器之间相互独立，所以要通过输入与输出来实现Shader之间的数据交流与传递。
GLSL定义了in和out这两个关键字来实现输入和输出。只要上一个阶段的输出变量与下一个阶段的输出变量匹配，它就会传递下去。( 但是在顶点着色器和片段着色器之间会有一些不同 )

下面着重说一下顶点着色器和片段着色器哪里不同
- 顶点着色器：
  - 他的输入是从顶点数据中直接接收输入。所以使用location来指定输入变量去定义顶点数据如何管理，这样我们才可以在CPU上配置顶点属性。
  - 顶点着色器需要为它的输入提供一个额外的layout标识，这样我们才能把它链接到顶点数据。
```
你也可以忽略layout(location = 0)标识符，通过在OpenGL代码中使用glGetAttribLocation查询属性位置值(Location)，但是我更喜欢在着色器中设置它们，这样会更容易理解而且节省你（和OpenGL）的工作量。
```
- 片段着色器：他的输入是一个ve4颜色的输出变量，如果你的片段着色器没有定义输出颜色，默认为黑色或白色。
all in all：如果我们打算从一个着色器向另一个着色器发送数据，必须在发送方着色器中声明一个输出，在接收方着色器中声明一个类似的输入。当类型和名字都一样的时候，OpenGL就会把两个变量链接到一起，它们之间就能发送数据了（这是在链接程序对象时完成的）。
举个栗子 (