内置输入，输出和常量[7]

Question

我正在从代码示例中了解GLSL着色器，我对以下内容感到困惑： gl_Position 是vec4数据类型而位置是vec3数据类型，为什么？这个“位置”变量到底是什么？我在哪里可以找到某种文档？我能找到的是gl_Position参考，gl_projectionMatrix和projectionMatrix也是如此。即使在GLSL备忘单中也未定义 projectionMatrix 。

<script type="x-shader/x-vertex" id="vertexshader">

    varying vec3 col;

    void main()
    {
        col         = vec3( uv, 1.0 );
        gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4( position, 1.0 );
    }

</script>

<script type="x-shader/x-fragment" id="fragmentshader">

    varying vec3 col;

    void main()
    {
        gl_FragColor = vec4(col, 1);
    }

</script>

Answer 1

position是一个名为变量的用户。 position对WebGL没有意义。它可能被称为foo或bar或whatever。对于WebGL没有任何意义，就像变量xyz在JavaScript中没有意义一样

的JavaScript

var xyz = 123;      // this has no meaning to JavaScript, only to the programmer
var position = 789; // this has no meaning to JavaScript either.

WebGL GLSL

attribute vec3 xyz;       // this has no meaning to WebGL
attribute vec3 position;  // this has no meaning to WebGL either

projectionMatrix也是如此。它是程序员制作的变量。 WebGL并不关心名称是什么。如果您正在使用某些库（例如说three.js），这些库可能构成变量的某些名称，但这些变量和所选的名称是库的一部分，而不是WebGL的一部分。日语程序员可能会使用haichi和shaeigyouretu等名称，而不是position和projectionMatrix。

以gl_开头的变量是特殊的全局变量。 WebGL Quick Reference Card上有一个列表。 所有其他变量由程序员组成。

内置输入，输出和常量[7]

着色器程序使用特殊变量与管道的固定功能部分进行通信。写入后可以回读输出特殊变量。输入特殊变量是只读的。所有特殊变量都具有全球范围。

顶点着色器特殊变量[7.1]

Outputs:
Variable                   |Description           | Units or coordinate system
---------------------------+----------------------+------------------
highp vec4 gl_Position;    |transformed vertex    |clip coordinates
                           |position              | 
---------------------------+----------------------+------------------
mediump float gl_PointSize;|transformed point size|pixels
                           |(point rasterization  |
                           |only)                 |
---------------------------+----------------------+------------------

片段着色器特殊变量[7.2]

片段着色器可以写入gl_FragColor或gl_FragData[]的一个或多个元素，但不能同时写入两者。 gl_FragData数组的大小由内置常量gl_MaxDrawBuffers给出。

Inputs:
Variable                   |Description           | Units or coordinate system
---------------------------+----------------------+------------------
mediump vec4 gl_FragCoord; |fragment position     | window coordinates
                           | within frame buffer  |
---------------------------+----------------------+------------------
bool gl_FrontFacing;       |fragment belongs to a | Boolean
                           |front-facing primitive|
---------------------------+----------------------+------------------
mediump vec2 gl_PointCoord;|fragment position     | 0.0 to 1.0 for
                           |within a point (point | each component
                           |rasterization only)   | 
---------------------------+----------------------+------------------

Outputs:
Variable                   |Description           | Units or coordinate system
---------------------------+----------------------+------------------
mediump vec4 gl_FragColor; |fragment color        | RGBA color
---------------------------+----------------------+------------------
mediump vec4 gl_FragData[n]|fragment color for    | RGBA color
                           |color attachment n    |
---------------------------+----------------------+------------------

具有最小值的内置常量[7.4]

Built-in Constant                                 | Minimum value
--------------------------------------------------+------------------
const mediump int gl_MaxVertexAttribs             | 8
--------------------------------------------------+------------------
const mediump int gl_MaxVertexUniformVectors      | 128
--------------------------------------------------+------------------
const mediump int gl_MaxVaryingVectors 8          |
--------------------------------------------------+------------------
const mediump int gl_MaxVertexTextureImageUnits   | 0
--------------------------------------------------+------------------
const mediump int gl_MaxCombinedTextureImageUnits | 8
--------------------------------------------------+------------------
const mediump int gl_MaxTextureImageUnits         | 8
--------------------------------------------------+------------------
const mediump int gl_MaxFragmentUniformVectors    | 16
--------------------------------------------------+------------------
const mediump int gl_MaxDrawBuffers               | 1
--------------------------------------------------+------------------

内置统一状态[7.5]

指定窗口坐标中的深度范围。如果实现了不支持片段语言中的highp精度，并且state列为highp，那么该状态只能作为片段中的mediump使用语言。

struct gl_DepthRangeParameters {
   highp float near; // n
   highp float far; // f
   highp float diff; // f - n
};

uniform gl_DepthRangeParameters gl_DepthRange;

var position是一个vec3，也是程序员的决定。它是vec4或float或任何您想要的一样好。

虽然着色器可以是你想要的任何东西并使用你想要的任何变量名称，但最常见的顶点着色器可能是

。

attribute vec4 position;
uniform mat4 projectionMatrix;
uniform mat4 modelViewMatrix;

void main() {
  gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * position;
}

有些程序员使用vec3作为position但是他们必须将其强制转换为vec4

attribute vec3 position;
uniform mat4 projectionMatrix;
uniform mat4 modelViewMatrix;

void main() {
  gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4(position, 1);
}

由于vec4属性的w值默认为1.0，因此没有理由手动执行此操作。

You might find these articles helpful in explaining WebGL

Answer 2

gl_Position是一个内置的顶点着色器输出变量，其类型由OpenGL规范定义为vec4。

position是顶点着色器属性，自引入可编程着色器后，你（作为开发人员）完全控制其格式。

最有可能的是，你有每个顶点的三维坐标（因此，每个顶点只有3个浮点数），你通过调用glVertexAttribPointer（或类似的）来配置为顶点着色器输入，告诉OpenGL拉3从position属性的缓冲区一次浮动。由于gl_Position需要4个浮点数，因此在顶点着色器中需要扩展到vec4（通过将w填入1.0）。

为什么'gl_Position'与'position'的数据类型不同

2 个答案:

内置输入，输出和常量[7]

顶点着色器特殊变量[7.1]

片段着色器特殊变量[7.2]

具有最小值的内置常量[7.4]

内置统一状态[7.5]