深入探讨OpenGLES：自定义顶点与片元着色器的编译与连接技巧（第二部分）

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今天给各位分享深入探讨OpenGLES：自定义顶点与片元着色器的编译与连接技巧（第二部分）的知识，其中也会对进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

具体思路

二.编译链接前，我们先来了解一些基本的OpenGLES的函数参数的说明

2.1编译/链接流程说明

1) Shader和程序对象

2）创建并编译着色器

3）创建并链接程序

4) 获取和设置统一变量

5) 获取和设置属性

6）Shader编译器和程序二进制代码

使用着色器进行渲染需要创建2 个基本对象：着色器对象和程序对象。获取链接的着色器对象的一般过程包括6个步骤：

1.创建顶点着色器对象和段着色器对象

2. 将源代码链接到每个着色器对象

3.编译shader对象

4. 创建程序对象

5. 将编译好的着色器对象连接到程序对象

6. 链接器对象

2.2函数及参数说明

创建着色器：GLuint glCreateShader（GLenum类型）参数样式一般使用GL_VERTEX_SHADER（顶点着色器）或GL_FRAGMENT_SHADER（片段着色器）返回着色器句柄

删除着色器：glDeleteShader(GLuint着色器)参数：设置刚刚创建的顶点/片段句柄

void glShaderSource(GLuint 着色器，GLSizei 计数，const GLChar * const *string，const GLint

*length) 将shader源码附加到shader对象上（上一篇文章我写了两个顶点/片段着色器.vsh和.fsh文件，这里需要将写好的源码附加到shader上（设备上）参数说明：

1）参数1：shader，要编译的shader对象*shader

2）参数2：numOfStrings，传递的源代码字符串数量为1。特别说明：该参数大多数情况下为1。

3）参数3：字符串，着色器程序的源代码（真正的着色器程序源代码）

4) lenOfStrings, length, 一个数组，其中包含每个字符串的长度，或者NULL，表示该字符串以NULL 结尾

对应的程序代码：

-(void)compileShader:(GLuint*)shadertype:(GLenum)typefile:(NSString*)file{

//1.读取文件路径字符串，并根据传入的顶点/片段着色器源代码地址将其转换为C语言字符串。

NSString* 内容=[NSString stringWithContentsOfFile:文件编码：NSUTF8StringEncoding error:nil];

const GLchar* 源=(GLchar*)[内容UTF8String];

//2.创建着色器（基于类型）

*着色器=glCreateShader(类型);

glShaderSource(*着色器，1,源，NULL);

//4.将shader源代码编译为目标代码

glCompileShader(*着色器);

}

OpenGLES无法像iOS那样设置断电并输出信息。如果想查看刚刚创建编译的着色器，可以通过：void glGetShaderiv(GLuint Shader, GLenum pname, GLint *params) 查看链接状态。我将在下面详细解释如何执行此操作。使用void glGetShaderInfolog(GLuint Shader, GLSizei maxLength, GLSizei *length, GLChar *infoLog) 获取输出日志。具体参数如下：

(1) void glGetShaderiv(GLuint 着色器， GLenum pname, GLint *params);

着色器——需要编译的着色器对象的句柄

pname—获取的信息参数可以是GL_COMPILE_STATUS/GL_DELETE_STATUS/GL_INFO_LOG_LENGTH/GL_SHADER_SOURCE_LENGTH/GL_SHADER_TYPE

params——指向查询结果的整数存储位置的指针

(2) void glGetShaderInfolog(GLuint 着色器， GLSizei maxLength, GLSizei *length, GLChar *infoLog);

Shader—需要获取信息日志的Shader对象的句柄

maxLength——保存信息日志的缓存区大小

length——写入的信息日志的长度（减去空终止符）；如果不需要知道长度，该参数可以为Null

infoLog——指向保存信息日志的字符缓冲区的指针

2.3创建与链接程序

(1) 创建程序

GLUint glCreateProgram() 描述：创建程序对象并返回值：返回执行新程序对象的句柄。同样，只要创建了，就会为创建的程序删除void glDeleteProgram(GLuint program)参数。

void glAttachShader( GLuint program , GLuint Shader ) 描述：将刚刚创建的顶点/片段着色器附加到创建的程序中。当然，如果连接了，就会断开连接。 void glDetachShader(GLuint 程序);向创建的程序发送指令，断开附件

(2) 链接器

glLinkProgram(GLuint program) 参数是刚刚创建的程序

检查链接状态：void glGetProgramiv (GLuint program,GLenum pname, GLint *params)

参数说明：program:需要获取该信息的程序对象句柄

pname:参数获取信息，可以是：

GL_ACTIVE_ATTRIBUTES

GL_ACTIVE_ATTRIBUTES_MAX_LENGTH

GL_ACTIVE_UNIFORM_BLOCK

GL_ACTIVE_UNIFORM_BLOCK_MAX_LENGTH

GL_ACTIVE_UNIFROMS

GL_ACTIVE_UNIFORM_MAX_LENGTH

GL_ATTACHED_SHADERS

GL_DELETE_STATUS

GL_INFO_LOG_LENGTH

GL_LINK_STATUS

GL_PROGRAM_BINARY_RETRIEVABLE_HINT

GL_TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER_MODE

GL_TRANSFORM_FEEDBACK_VARYINGS

GL_TRANSFORM_FEEDBACK_VARYING_MAX_LENGTH

GL_VALIDATE_STATUS

params: 指向查询结果整数存储位置的指针

对应程序中的代码为：

glLinkProgram(self.myPrograme);

GLintlink 状态；

//获取链接状态

glGetProgramiv(self.myPrograme,GL_LINK_STATUS, linkStatus);

if(linkStatus==GL_FALSE) {

GLchar 消息[512]；注意：因为我们不知道错误信息的长度，所以在设置数组时可以尽量让它尽可能大。第512章可以修改。

glGetProgramInfoLog(self.myPrograme,sizeof(消息),0,消息[0]);

NSString*messageString=[NSStringstringWithUTF8String:message];

NSLog(@"程序链接错误：%@",messageString);

返回；

}

(3)使用程序

void glUseProgram(GLuint program) 说明：创建并链接后，使用程序

三.FrameBuffffer (帧缓冲区)和RenderBuffffer（渲染缓冲区）说明以及他两的关系

首先我们看一张图：

FrameBuffffer Objects、RenderBuffffer Objects和Textures的解释来自苹果官网：

renderbuffffer 对象是应用程序分配的2D 图像缓冲区。 renderbuffffer 可用于分配和存储颜色、深度或模板值。它还可以用作帧缓冲中的颜色、深度或模板附件。渲染缓冲区是由类似屏幕的窗口系统提供的可绘制表面。例如，pBuffer。一个renderbuffffer，那么它就不能像GL纹理那样直接使用。

一个frameBuffffer对象（通常称为FBO）。是收集颜色、深度和模板缓冲区的连接点。描述属性的状态，例如颜色、深度以及模板缓冲区的大小和格式，都与FBO（帧缓冲区对象）相关联。并且纹理名称和renderBuffffer对象也与FBO相关联。各种2D 图形可以附加到帧缓冲对象的颜色附加点。它们包含存储在渲染缓冲区对象、2D 纹理或立方体贴图中的颜色值。或者3D 纹理中的mip 级2D 切片。同样，包含当前深度值的各种2D 图形可以附加到FBO 的深度附加点。唯一可以附加到FBO 模板附加点的二维图像是存储模板值的渲染缓冲对象。

四.设置RenderBufferFrameBuffer

(一)设置RenderBuffer

1. 定义缓存ID

GLuint 缓冲区；

2、申请缓存区标志

glGenRenderbuffers(1, 缓冲区);

3. 使用属性保存

self.myColorRenderBuffer=缓冲区；

4.将标识符绑定到GL_RENDERBUFFER

glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, self.myColorRenderBuffer);

5.Context将drawable对象的CAEAGLLayer的存储绑定到OpenGL ES renderBuffer对象

[来自Drawable:self.myEagLayer的self.myContext renderbufferStorage:GL_RENDERBUFFER]；

（二）设置FrameBuffer

1.定义缓存ID

GLuint 缓冲区；

2、申请缓存区标志

//glGenRenderbuffers(1, 缓冲区);

//glGenFramebuffers(1, 缓冲区);

glGenBuffers(1, buffer);//也可以指定对应的缓冲区标志，如上面两行

self.myColorFrameBuffer=缓冲区；

glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, self.myColorFrameBuffer);

/*生成帧缓冲区后，需要将renderbuffer绑定到帧缓冲区。

调用glFramebufferRenderbuffer函数绑定对应的附着点，以便后续的绘制工作。

5、通过glFramebufferRenderbuffer函数将渲染缓冲区myColorRenderBuffer绑定到GL_COLOR_ATTACHMENT0。

glFramebufferRenderbuffer(GL_FRAMEBUFFER, GL_COLOR_ATTACHMENT0, GL_RENDERBUFFER, self.myColorRenderBuffer);

注意：这里不会将Context与帧缓冲区联系起来，因为帧缓冲区的控制是由GPU控制，当我们用于图像图形显示的时候，是从渲染缓冲区拿的，我们只需要开辟帧缓冲区，把它和渲染缓冲区一起绑定到GL_COLOR_ATTACHMENT0就行了，表示帧缓冲区和渲染缓冲区对应的关系，可以看上面苹果爸爸的解释，你会看到最后一行代码和设置渲染缓冲区的是不一样的，渲染缓冲区是把Context将可绘制对象drawable object"s CAEAGLLayer的存储绑定到OpenGL ES renderBuffer对象

五.使用固GLKView定着色器和自定义着色器的函数使用不同点（开辟和绑定我们就不说了，代码一样，直接讲不通的地方）加载纹理的不同点

1.设置顶点坐标的不同点

在GLKView固定着色器里面，我们设置顶点坐标数据：

glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribPosition);

glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribPosition, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat) * 5, (GLfloat *)NULL + 0);

在自定义顶点着色器中，我们将顶点坐标数据设置为：

将顶点数据从CPU 内存复制到GPU

glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(attrArr), attrArr, GL_DYNAMIC_DRAW);

通过myPrograme将顶点数据传递到顶点着色器程序的位置

1.glGetAttribLocation，用于获取顶点属性的入口。

2.告诉OpenGL ES，通过glEnableVertexAttribArray，

3.最终的数据是通过glVertexAttribPointer传递的。

(1)注意：第二个参数字符串必须与输入变量：sharv.vsh中的位置一致

GLuint 位置=glGetAttribLocation(self.myPrograme, "位置");

(2).设置适当的格式从缓冲区读取数据

glEnableVertexAttribArray(位置);

(3).设置读取方式

参数1：index，顶点数据的索引

参数2：size，每个顶点属性的分量个数，1、2、3、4。默认初始值为4。

参数3：type，数据中各个组成部分的类型。常用的有GL_FLOAT、GL_BYTE、GL_SHORT。默认初始值为GL_FLOAT

参数4：归一化，定点数据值是归一化还是直接转换为固定值。 (GL_FALSE)

参数5：stride，连续顶点属性之间的偏移量，默认为0；

参数6：指定一个指向数组中第一个顶点属性的第一个分量的指针。默认值为0

glVertexAttribPointer(位置，3,GL_FLOAT,GL_FALSE,sizeof(GLfloat) *5,NULL);

2.设置纹理坐标的不同点

在GLKView固定着色器中，我们设置纹理坐标数据：

纹理坐标数据

glEnableVertexAttribArray(GLKVertexAttribTexCoord0);

glVertexAttribPointer(GLKVertexAttribTexCoord0, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(GLfloat) * 5, (GLfloat *)NULL + 3);

在自定义顶点着色器中，我们将纹理坐标数据设置为：

(1).glGetAttribLocation，用于获取顶点属性的入口。

//注意：第二个参数字符串必须与sharv.vsh中的输入变量：textCooperative一致

GLuint textCoor=glGetAttribLocation(self.myPrograme, "textCooperative");

(2).设置适当的格式从缓冲区读取数据

glEnableVertexAttribArray(textCoor);

(3).设置读取方式（见参数说明）

glVertexAttribPointer(textCoor,2,GL_FLOAT,GL_FALSE,sizeof(GLfloat)*5, (float*)NULL+3);

3.加载纹理的不同点

在GLKView固定着色器中，我们设置加载纹理：

1.获取纹理图像路径

NSString *filePath=[[NSBundle mainBundle]pathForResource:@"timg" ofType:@"jpg"];

2.设置纹理参数

纹理坐标原点是左下角，但图片显示原点应该是左上角。

NSDictionary *选项=[NSDictionary DictionaryWithObjectsAndKeys:@(1),GLKTextureLoaderOriginBottomLeft, nil];

GLKTextureInfo *textureInfo=[GLKTextureLoader textureWithContentsOfFile:filePath options:options error:nil];

3.使用Apple的GLKit提供的GLKBaseEffect来完成shader工作（顶点/片段）

cEffect=[[GLKBaseEffect alloc]init];

cEffect.texture2d0.enabled=GL_TRUE;

cEffect.texture2d0.name=textureInfo.name;

在自定义着色器里面，我们设置加载纹理：

//从图像加载纹理

- (GLuint)setupTexture:(NSString*)文件名{

//1.将UIImage 转换为CGImageRef

计算机图形图像处理

mageRef spriteImage = [UIImage imageNamed:fileName].CGImage; //判断图片是否获取成功 if(!spriteImage) { NSLog(@"Failed to load image %@", fileName); exit(1); } //2、读取图片的大小，宽和高 size_twidth =CGImageGetWidth(spriteImage); size_theight =CGImageGetHeight(spriteImage); //3.获取图片字节数宽*高*4（RGBA） GLubyte* spriteData = (GLubyte*)calloc(width * height *4,sizeof(GLubyte)); //4.创建上下文 /* 参数1：data,指向要渲染的绘制图像的内存地址参数2：width,bitmap的宽度，单位为像素参数3：height,bitmap的高度，单位为像素参数4：bitPerComponent,内存中像素的每个组件的位数，比如32位RGBA，就设置为8 参数5：bytesPerRow,bitmap的没一行的内存所占的比特数参数6：colorSpace,bitmap上使用的颜色空间 kCGImageAlphaPremultipliedLast：RGBA */ CGContextRef spriteContext = CGBitmapContextCreate(spriteData, width, height, 8, width*4,CGImageGetColorSpace(spriteImage), kCGImageAlphaPremultipliedLast); //5、在CGContextRef上-->将图片绘制出来 /* CGContextDrawImage 使用的是Core Graphics框架，坐标系与UIKit 不一样。UIKit框架的原点在屏幕的左上角，Core Graphics框架的原点在屏幕的左下角。 CGContextDrawImage 参数1：绘图上下文参数2：rect坐标参数3：绘制的图片 */ CGRectrect =CGRectMake(0,0, width, height); //6.使用默认方式绘制 CGContextDrawImage(spriteContext, rect, spriteImage); //7、画图完毕就释放上下文 CGContextRelease(spriteContext); //8、绑定纹理到默认的纹理ID（ glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0); //9.设置纹理属性 /* 参数1：纹理维度参数2：线性过滤、为s,t坐标设置模式参数3：wrapMode,环绕模式 */ glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR ); glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR ); glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE); glTexParameteri( GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE); floatfw = width, fh = height; //10.载入纹理2D数据 /* 参数1：纹理模式，GL_TEXTURE_1D、GL_TEXTURE_2D、GL_TEXTURE_3D 参数2：加载的层次，一般设置为0 参数3：纹理的颜色值GL_RGBA 参数4：宽参数5：高参数6：border，边界宽度参数7：format 参数8：type 参数9：纹理数据 */ glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, fw, fh, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, spriteData); //11.释放spriteData free(spriteData); return0; } 效果下一篇，我们讲纹理的翻转最后附上demo:链接: https://pan.baidu.com/s/1-6RJ0toD6WUkoozX0Fu1Cw 提取码: fweb

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