Question

我在我的wip游戏中达到了一个点，我想让它更吸引眼球。目前，我向Ambientlight添加了一些Directionla-light和Environment，并使用它渲染我的场景。但现在我想为它添加一个自定义Shader。所以我一直在寻找一些教程，并且出于某种原因，在几乎每个教程中他们都使用了另一个＆＃34;版本＆＃34;在他们的游戏中使用Shader：

给ModelBatch一个String或FileHandle vertex/fragment - 着色器
使用顶点和片段ShaderProgram创建Shader。
使用此顶点和片段DefaultShader创建新的Shader。
创建一个实现Shader并使用此ShaderClass。

我认为还有更多的可能性，因为还有ShaderProvider和其他课程所有这些可能性让我有点困惑。所以我正在寻找能指出正确方向的人为了方便你，我告诉你我拥有什么和我需要什么：
我有：

应该绘制所有内容的ModelBatch。
Array<ModelInstance>个实例，我想应用Shader。
Texture及其NormalMap，均存储为Texture。
我的灯光的position，direction和color，Vector3，强度为float。
环境光的color及其强度，以Vector3和float给出。
光＆＃34;衰减＆＃34;以Vector3为准。

我需要：

将Texture及其Normal Map绑定到Shader。
将光线的位置，方向，颜色和强度赋予Shader。
将环境光的颜色和强度赋予Shader。
将Falloff向量提供给Shader。
将此Shader用于所有＆＃34;实例＆＃34;在Array中，这些都是使用我的ModelBatch。

我希望能够做的另一件事是，对不同的模型使用不同的Texture。我的所有ModleInstance都带有纹理Material。我有所有不同Texture s的法线贴图。现在我希望能够将Texture和Normal Map绑定到Shader，具体取决于Texture Material中的Modelinstance }。

更多＆＃34;高级＆＃34;事情，我想如果有可能的话，在我的游戏中使用不同的Shader用于不同的ModelTypes（Stonewall使用Shader而没有＆＃34; Specularity＆＃34;和＆＃34;反思＆＃34;，而Metalwalls例如使用Specularity。

在Libgdx中做这件事最好的方法是什么？我如何绑定我拥有的不同变量？（使用ShaderProgram我可以使用setUniformi）。

非常感谢。如果您需要更多信息或者难以理解，请告诉我，我会尝试创建一个更好的问题。

编辑：我认为在我的情况下创建新Shader类的最佳方法是实现Shader。但我想了解所有其他可能性，它们的优点和缺点，包括设计，性能和可能的限制。

Answer 1

可以找到渲染3d api管道的整体说明here。 This tutorial指导您从头开始创建新的Shader。 this tutorial显示了如何使用自定义属性将数据传递到着色器。 This wiki page还解释了如何使用Material Attributes以及Attributes支持的DefaultShader。

在LibGDX中，Shader和ShaderProgram之间存在差异。 ShaderProgram只是GPU实现（顶点和片段着色器程序），它基本上只是已编译的GLSL文件。例如，您可以在ShaderProgram上设置制服并使用它来渲染网格。但是ShaderProgram本身并不知道＆＃34;如何渲染模型。

Shader接口旨在弥合ShaderProgram和Renderable之间的差距（后者是模型中最小的可渲染部分）。因此，Shader最常封装ShaderProgram，并确保设置正确的制服等。（请注意，严格来说Shader不必封装ShaderProgram例如，在删除GLES1支持之前，还有一个GLES1着色器管理固定渲染管道而不是封装ShaderProgram）

BaseShader类是一个abstract辅助类，它实现了Shader接口，封装了ShaderProgram并添加了一些辅助方法来轻松设置制服。如果您扩展此课程，则可以轻松register和set统一，例如像这样：

public class MyShader extends BaseShader {
    public final int u_falloff = register("u_falloff");
    ...
    @Override
    public void render (final Renderable renderable) {
        set(u_falloff, 15f);
        ...
        super.render(renderable);
    }
}

这将设置称为＆＃34; u_falloff＆＃34;到指定值15f（它将调用setUniformX）。如果ShaderProgram（glsl文件）没有实现名为＆＃34; u_falloff＆＃34;的统一，则它将忽略该调用。您也可以使用if (has(u_falloff)) { /* calculate falloff and set it */ }进行检查。 BaseShader还增加了为每件制服使用Validator和Setter的可能性。

DefaultShader扩展了BaseShader，并为大多数Material Attributes添加了默认实施。如果您想查看每件制服的命名，请查看at the source。实际上，如果使用与DefaultShader相同的统一命名，则可以仅指定glsl文件，并让DefaultShader负责设置制服。当然可以扩展DefaultShader以添加额外的制服。

当您致电ModelBatch#render(...)时，ModelBatch会向ShaderProvider查询要使用的Shader。这是因为顶点属性和材质属性的每种可能组合可能需要不同的Shader。例如，如果您有两个ModelInstance s（或更精确的两个Renderable s），一个TextureAttribute.Diffuse，一个没有纹理，但ColorAttribute.Diffuse。最常见的是，ShaderProvider需要创建两个不同的Shader。请注意，它们可以是同一个类（例如DefaultShader），但底层GLSL文件可能不同。

DefaultShader使用预处理器宏（ubershader）来处理这个问题。根据顶点属性和材质属性，它将#define多个标志，导致glsl程序专门针对顶点和材质属性的组合进行编译。如果您想了解如何完成此操作，请查看the glsl files。

因此，在实践中，您可能需要拥有ShaderProvider和您自己的Shader（通过从头开始实施，扩展BaseShader或扩展DefaultShader）。您可以为此扩展DefaultShaderProvider，如果需要，可以回退到DefaultShader，例如：

public class MyShaderProvider extends DefaultShaderProvider {
    ... // implement constructor
    @Override
    protected Shader createShader (final Renderable renderable) {
        if (renderable.material.has(MyCustomAttribute.Type))
            return new MyShader(renderable);
        else
            return super.createShader(renderable);
    }
}

tl; dr如果您想使用自己的或者修改过的ubershader版本，使用与默认着色器相同的制服，那么只需提供glsl文件即可。如果你想使用相同的制服但是增加一两件制服，那么扩展DefaultShader可能很容易。否则（或者如果您正在学习着色器）我建议按照This tutorial中的描述从头开始创建着色器。

Libgdx如何在3D中使用着色器

1 个答案: