Question

有人可以帮助我或让我朝着正确的方向前进，从GLSL代码中实现DirectX的基本FVF吗？我完全理解如何创建程序，应用VBO以及所有这些，但我在实际创建着色器时遇到了很大困难。即：

transformed+lit (x,y,color,specular,tu,tv)
lit (x,y,z,color,specular,tu,tv)
unlit (x,y,z,nx,ny,nz,tu,tv) [material/lights]

有了这个，我将获得足够的实施更多有趣的着色器。

所以，我不是要求一种处理FVF的机制。对于着色器代码，我只是要求给出正确的流。据我所知，未点亮和点亮的版本依赖于传递矩阵，我完全理解这个概念。我很难找到显示这些概念的着色器示例。

Answer 1

好。如果您在查找工作着色器时遇到麻烦，可以使用示例（老实说，您可以在任何OpenGL书籍中找到它）。

此着色器程序将使用对象的世界矩阵和相机的矩阵来变换顶点，然后将一个纹理映射到像素并使用一个方向光照亮它们（根据材料属性和光线方向）。

顶点着色器：

#version 330

// Vertex input layout
attribute vec3 inPosition;
attribute vec3 inNormal;
attribute vec4 inVertexCol;
attribute vec2 inTexcoord;
attribute vec3 inTangent;
attribute vec3 inBitangent;

// Output
struct PSIn
{
    vec3 normal;
    vec4 vertexColor;
    vec2 texcoord;
    vec3 tangent;
    vec3 bitangent;
};

out PSIn psin;

// Uniform buffers
layout(std140)
uniform CameraBuffer
{
    mat4 mtxView;
    mat4 mtxProj;
    vec3 cameraPosition;
};

layout(std140)
uniform ObjectBuffer
{
    mat4 mtxWorld;
};

void main()
{
    // transform position
    vec4 pos = vec4(inPosition, 1.0f);
    pos = mtxWorld * pos;
    pos = mtxView * pos;
    pos = mtxProj * pos;
    gl_Position = pos;

    // just pass-through other stuff
    psin.normal = inNormal;
    psin.tangent = inTangent;
    psin.bitangent = inBitangent;
    psin.texcoord = inTexcoord;
    psin.vertexColor = inVertexCol;
}

片段着色器：

#version 330

// Input
in vec3 position;
in vec3 normal;
in vec4 vertexColor;
in vec2 texcoord;
in vec3 tangent;
in vec3 bitangent;

// Output
out vec4 fragColor;

// Uniforms
uniform sampler2D sampler0;

layout(std140)
uniform CameraBuffer
{
    mat4 mtxView;
    mat4 mtxProj;
    vec3 cameraPosition;
};

layout(std140) 
uniform ObjectBuffer
{
    mat4 mtxWorld;
};

layout(std140) 
uniform LightBuffer
{
    vec3 lightDirection;
};

struct Material
{
    float Ka;  // ambient quotient
    float Kd;  // diffuse quotient
    float Ks;  // specular quotient
    float A;   // shininess
};

layout(std140) 
uniform MaterialBuffer
{
    Material material;
};

    // function to calculate pixel lighting
float Lit( Material material, vec3 pos, vec3 nor, vec3 lit, vec3 eye )
{
    vec3 V = normalize( eye - pos );
    vec3 R = reflect( lit, nor);

    float Ia = material.Ka;
    float Id = material.Kd * clamp( dot(nor, -lit), 0.0f, 1.0f );
    float Is = material.Ks * pow( clamp(dot(R,V), 0.0f, 1.0f), material.A );
    return Ia + Id + Is;
}

void main() 
{   
    vec3 nnormal = normalize(normal);
    vec3 ntangent = normalize(tangent);
    vec3 nbitangent = normalize(bitangent);

    vec4 outColor = texture(sampler0, texcoord); // texture mapping

    outColor *=  Lit( material, position, nnormal, lightDirection, cameraPosition ); // lighting

    outColor.w = 1.0f;

    fragColor = outColor;
}

如果您不想进行纹理处理，请不要对纹理进行采样，而是将outColor等同于vertexColor。

如果您不需要照明，只需注释掉Lit()功能。

修改对于2D对象，您仍然可以使用相同的程序，但许多功能将是多余的。你可以剥离：

相机

光

材料

所有顶点attribute，但是inPosition和inTexcoord（也许inVertexCol，如果您需要顶点有颜色），所有代码都与不需要的{相关{1}}Š

attribute可以是inPosition

您需要传递正交投影矩阵而不是透视矩阵

你甚至可以去掉矩阵，并以像素为单位传递顶点缓冲区。请参阅我的回答here，了解如何将这些像素位置转换为屏幕空间位置。您可以使用C / C ++代码或GLSL / HLSL。

希望它有所帮助。

Answer 2

<强>简介

您没有指定要定位的OpenGL / GLSL版本，因此我假设它至少是OpenGL 3.

可编程流水线的一个主要优点是与固定功能流水线相比，是完全可定制的顶点输入。我不太确定，如果引入固定顶点格式等约束是个好主意。为了什么？...（你会发现我的帖子“另一种方式”段落中的现代方法）

但是，如果你真的想模仿固定功能...

我认为你需要为每个顶点格式设置一个顶点着色器你有，或以某种方式生成顶点着色器。甚至是所有着色器阶段。

例如，对于x, y, color, tu, tv输入，您将拥有顶点着色器如：
```
attribute vec2 inPosition;
attribute vec4 inCol;
attribute vec2 inTexcoord;

void main()
{
...
}
```

由于OpenGL 3中没有变换，灯光和材质固定功能，您必须自己实现：

您必须传递矩阵才能进行转换
对于亮起的着色器，您必须传递其他变量，例如光线方向
对于材质着色器，您必须在输入中包含材料

通常，在着色器中，您可以使用制服或制服块：

layout(std140)
uniform CameraBuffer
{
    mat4 mtxView;
    mat4 mtxProj;
    vec3 cameraPosition;
};

layout(std140) 
uniform ObjectBuffer
{
    mat4 mtxWorld;
};

layout(std140) 
uniform LightBuffer
{
    vec3 lightDirection;
};

struct Material
{
    float Ka; 
    float Kd; 
    float Ks;
    float A;
};

layout(std140) 
uniform MaterialBuffer
{
    Material material;
};

或许，您可以通过分支将所有着色器与不同格式，制服等组合在一个大的 ubershader 中。

另一种方式

你可以坚持使用现代方法，只允许用户声明他想要的顶点格式（格式，他在着色器中使用的格式）。只需实现类似于IDirect3DDevice9::CreateVertexDeclaration或ID3D11Device::CreateInputLayout的概念：您将使用glVertexAttribPointer()，可能还会使用VAO。这样，您也可以以独立于API的方式抽象出顶点布局。

主要观点是：

用户传递一组结构，这些结构以与API无关的方式向您的函数描述格式（此结构类似于D3DVERTEXELEMENT9或D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC）
该函数逐个解释数组的元素并构建某种内部信息，以API特定的方式描述格式（例如D3D9为IDirect3DVertexDeclaration9，D3D11为ID3D11InputLayout或自定义结构或VAO为的OpenGL）
当设置顶点格式时，您只需使用此信息

P.S。如果您需要有关如何正确实现GLSL中的光线，材质（我的意思是算法）的想法，您最好选择一些书籍或在线教程，而不是在这里询问。或者只是谷歌“GLSL照明”。你可以找到有趣的链接：

快乐的编码！

DirectX FVF类似GLSL着色器

2 个答案: