Shader编程：OpenGL入门与实践_2024-07-21_07-39-05.Tex

最新推荐文章于 2025-09-28 22:28:10 发布
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Shader编程：OpenGL入门与实践

Shader基础

Shader概述

在计算机图形学中，Shader是一种程序，用于GPU（图形处理单元）上运行，以实现对图形的实时渲染。Shader可以控制像素、顶点、几何体等的处理，从而实现复杂的视觉效果。OpenGL是一个跨语言、跨平台的应用程序接口，用于渲染2D、3D矢量图形，Shader在OpenGL中扮演着核心角色，通过使用GLSL（OpenGL Shading Language）编写，可以实现从简单的颜色变换到复杂的光照模型。

Vertex Shader与Fragment Shader详解

Vertex Shader

Vertex Shader（顶点着色器）负责处理3D模型的顶点数据，包括位置、颜色、纹理坐标等。它对每个顶点进行操作，可以实现顶点的变换、光照计算等。在OpenGL中，Vertex Shader的输出将被传递给后续的处理阶段，如光栅化和Fragment Shader。

示例代码
// GLSL版本声明
#version 330 core

// 定义输入变量，接收从顶点数组传来的数据
layout (location = 0) in vec3 aPos;
layout (l
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采用QT进行OpenGL开发(三)着色器编程
yang1fei2的博客
08-01 2141
在OpenGL中所有的一切操作都是在三维空间中进行的，但是屏幕和窗口都是由二维的像素组成的。所以OpenGL的很大一部分工作就是将三维坐标图元信息转换成屏幕上的二维像素。在OpenGL中这个三维转二维的过程被渲染管道(graphics pipeline)管理着。渲染管道的渲染过程主要分为两个阶段，阶段1将OpenGL的三维坐标转换成屏幕上的二维坐标，阶段2将二维坐标转换成屏幕上的颜色像素。由于二维坐标是非常精确的小数值，而像素坐标是非常精确的整数值，所以阶段2的转换过程中是一个取近似值的过程。...
Shader编程：计算机图形学原理_2024-07-21_07-24-39.Tex
02-06 934
应用阶段：在这一阶段，应用程序通过API（如OpenGL、DirectX）提交顶点数据和渲染指令。顶点处理：顶点数据被送入顶点着色器，进行坐标变换、光照计算等操作。光栅化：将三维空间中的顶点数据转换为二维屏幕上的像素，这个过程包括三角形设置、三角形遍历和像素着色。像素处理：像素着色器对每个像素进行颜色计算，包括光照、纹理映射等。后处理：对渲染结果进行后期效果处理，如模糊、锐化、色调调整等。计算机图形学基础涵盖了图形学的历史、图形管线的工作原理以及顶点和像素的概念。
Shader编程
leonardo_Davinci的博客
12-22 9504
管线渲染 定义：图形数据在GPU上经过运算处理，最后输出到屏幕的过程 1. 顶点处理： 接收模型顶点数据、坐标系装换 2. 图元装配： 组装面、连接相邻的顶点，绘制为三角面 3. 光栅化 ：    计算三角面上的像素，并为后面着色阶段提供合理的插值参数（以及深度值） 4. 像素处理： 对每个像素区域进行着色、写入到缓存 5.  缓存：        一个存储像素数据的内存块，最重要的缓
shader编程教程
11-25
shader开发技术工具书，很适合初学者
深入剖析Shader编程：从基础到高级优化的实战指南
weixin_45922644的博客
09-28 700
本文深入探讨Shader编程在游戏开发中的核心技术，从基础架构、GPU并行原理到高级优化策略。重点解析了顶点/片元/几何/计算Shader的区别，以及Phong和PBR光照模型的实现原理。通过三个完整代码示例演示了基础光照、法线贴图和屏幕后处理效果（Bloom）的实现方法，涵盖顶点变换、TBN矩阵计算和高斯模糊等关键技术。文章强调理解GPU的SIMD架构和内存访问优化对性能提升的重要性，为开发者提供从原理到实践的完整知识体系。
OpenGL Shader基本概念
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使用OpenGL创造的物体，在最终被绘制出来之前，有一个流水线处理过程，该过程被称为graphics pipeline,或者rendering pipeline，期间大部分工作由GPU执行，跟GPU紧密相关。  随着GPU的发展，现在的GPU加入了可编程处理器，开发人员可直接控制GPU的行为。所谓Shader，就是控制GPU的一堆指令集，程序员写出shader，输入到GPU中，GPU执行。
Oculus_SDK_高级Oculus开发_自定义渲染与Shader编程_2024-07-26_07-19-25.Tex
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在深入自定义渲染流程之前，理解渲染管线的基本原理至关重要。渲染管线是图形处理单元（GPU）处理和渲染3D图形的一系列步骤。应用阶段：在CPU上进行，包括模型变换、光照计算、纹理映射等。顶点着色器：将顶点数据转换到屏幕空间坐标系。几何着色器：处理顶点几何，可以生成新的几何体。片段着色器：计算每个像素的颜色。光栅化：将3D模型转换为2D图像。后处理：对渲染结果进行额外的处理，如模糊、锐化等。自定义渲染流程允许开发者根据特定需求调整渲染管线的某些阶段。
Metal：Metal语言基础：着色器编程_2024-07-20_18-33-46.Tex
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Shader编程：物理渲染技术_2024-07-21_09-30-47.Tex
02-06 1065
通过上述示例，我们可以看到GLSL如何在顶点Shader和片段Shader中使用，以实现基本的3D模型渲染和光照计算。掌握GLSL是进行Shader编程的基础，能够帮助开发者实现各种复杂的视觉效果。接下来，可以深入学习更高级的GLSL特性，如纹理映射、法线贴图、阴影计算等，以进一步提升渲染质量。物理基础渲染（PBR，Physically Based Rendering）是一种基于物理模型的渲染技术，它力求在计算机图形学中模拟真实世界的光照和材质表现。
OpenGL中shader使用
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08-28 548
学了接近一个月的OpenGL，终于要排上用场了...好吧，就从学到的shader（着色器）开刀吧。 先简单的介绍shader，shader其实是显卡的功能，就是利用显卡的GPU去做图像处理的工作，而不是CPU，这样可以在一些复杂的大程序中释放CPU空间而提高效率。这篇文章只是简单的介绍shader的使用，并没有介绍着色语言的语法结构等方面内容。后面等自己研究好了继...
Shader编程教程 完整
12-20
视频教程，上次传过，下载地址都一直有效的，网上花钱买的，分享出来都被下载那么多次了。上次说下载地址无效，重新上传
Shader编程资源
09-06
可以肯定的说Unity3D使得很多开发者开发游戏更容易。毫无疑问，shader（着色器）编码，仍有很长的路要走。shader是一个专门运行在GPU的程序，经常被神秘包围，它最终绘制3D模型的三角形。如果你想给游戏一个特殊的显示，学习如何编写shader是必要的。Unity3D使用shader做后期处理，对2D游戏也是必不可少的。这个系列的文章将逐步介绍shader编程，并面向几乎没有任何shader知识的开发者。本篇文章逐渐引入了两种类型的Unity3D shader，并说明何时需要使用。接下来四篇文章，将介绍实现它们的细节。还有一个附加篇，将介绍屏幕shader，用于2D图像的后期处理。
6种Shader编程
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Shader（着色器）实际上就是一小段程序，它负责将输入的Mesh（网格）以指定的方式和输入的贴图或者颜色等组合作用，然后输出。绘图单元可以依据这个输出来将图像绘制到屏幕上。输入的贴图或者颜色等，加上对应的Shader，以及对Shader的特定的参数设置，将这些内容（Shader及输入参数）打包存储在一起，得到的就是一个Material（材质）。之后，我们便可以将材质赋予合适的renderer（渲染器）来进行渲染（输出）了。 所以说Shader并没有什么特别神奇的，它只是一段规定好输入（颜色，贴图等）和输出（渲染器能够读懂的点和颜色的对应关系）的程序。而Shader开发者要做的就是根据输入，进行计算变换，产生输出而已。“ 这段文字出自[《猫都能学会的Unity3D Shader入门指南（一）》，是比较好的Unity Shader的入门文章。
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基础结构： Shader "路径名/shader名" { Properties //属性，相当于类中的字段或变量，声明变量当做shader的参数 {...} SubShader //子着色器，一个shader可以包含多个subshader {... Pass //渲染通道，可以添加多个渲染通道，每渲染一次产生一个drawcall {...} } } ...
Opengl shader
Peace
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着色器 (shader) 着色器(Shader)就是运行在GPU上的小程序。这些小程序在图形渲染管线的某个特定部分而运行。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。着色器也是一种非常独立的程序，因为它们之间不能相互通信；它们之间唯一的沟通只有通过输入和输出。 图形渲染管线 在讲着色器之前，不得不先理清楚openGL的图像渲染管线。在OpenGL中，任何事物都在3D空间中，而我们的屏幕和窗口却是2D像素数组，所以OpenGL的大部分工作都是关于把3D坐标转变为适应你屏幕的2D像素。3D坐标转
shader编程3
weixin_51327051的博客
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顶点着色器波动效果 _Time：float4类型，包含四个值 x：对应当前加载时间的1/20 y：对应当前加载时间 z：对应当前加载时间的2倍 w：对应当前加载时间的3倍 Shader "Hidden/text4" { Properties { _MainTex ("Texture", 2D) = "white" {} _A ("A",float) = 1 //幅度 } ...
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目录 alpha测试 1.0 alpha测试 2.0 模板测试 alpha测试 1.0 在计算出最终输出颜色之后，颜色可选择性地将其 Alpha 值与固定值进行比较。如果测试失败，则不会将像素写入显示屏。 语法 AlphaTest Off 渲染所有像素（默认值），或者… AlphaTest comparison AlphaValue 设置 Alpha 测试以仅渲染 Alpha 值在特定范围内的像素。 Comparison ...
ERROR::SHADER::FILE_NOT_FOUND: shaders/rect_blue.frag ERROR::SHADER::FAILED_TO_LOAD_SHADERS_FROM_FILE ERROR::SHADER::FILE_NOT_FOUND: shaders/rect.vert
最新发布
10-20
你遇到了以下错误： ``` ERROR::SHADER::FILE_NOT_FOUND: shaders/rect_blue.frag ERROR::SHADER::FAILED_TO_LOAD_SHADERS_FROM_FILE ERROR::SHADER::FILE_NOT_FOUND: shaders/rect.vert ``` --- ### ❌ 问题本质： 你的程序试图从文件路径 `shaders/rect.vert` 和 `shaders/rect_blue.frag` 加载着色器，但 **找不到这些文件**。 这说明：**文件路径不对 或 文件不存在** --- ## ✅ 解决方案分步详解 ### ✅ 第一步：确认着色器文件是否存在 #### 🔍 检查项目目录结构是否如下： ``` Demo3/ ├── Demo3.vcxproj ← Visual Studio 工程文件 ├── main.cpp ├── src/ │ ├── Object.h │ ├── Object.cpp │ ├── Shader.h │ ├── Shader.cpp │ └── ... ├── shaders/ ← 必须有这个文件夹！ │ ├── rect.vert ← 必须存在 │ └── rect_blue.frag ← 必须存在 └── resources/ (可选) ``` > ⚠️ 如果 `shaders/` 文件夹不在 **可执行文件运行的目录下**，就会报错！ --- ### ✅ 第二步：确认“当前工作目录”（Working Directory） 这是最容易出错的地方！ #### 📌 在 Visual Studio 中，默认工作目录 ≠ 项目目录！ 右键你的项目 → 属性 → 调试 → 工作目录 ✅ 正确设置应为： ``` $(SolutionDir) ``` 或 ``` $(ProjectDir) ``` 👉 确保它指向的是包含 `shaders/` 文件夹的那个目录。 #### 🔧 修改方法： 1. 右键 `Demo3` 项目 → “属性” 2. 配置属性 → 调试 3. 找到 “工作目录” 4. 改成： ``` $(ProjectDir) ``` 5. 点击“确定” 📌 这样程序运行时会从项目根目录查找 `shaders/rect.vert` --- ### ✅ 第三步：验证文件真实存在 + 编码格式正确 #### ✅ 方法一：用记事本打开看看路径对不对 例如，在资源管理器中进入： ``` E:\C++\Demo3\Demo3\shaders\ ``` 看里面有没有： - `rect.vert` - `rect_blue.frag` #### ✅ 方法二：手动测试读取文件（临时代码） 在 `Shader.cpp` 的文件读取函数里加个调试输出： ```cpp std::ifstream file(filename); if (!file.is_open()) { std::cerr << "ERROR::SHADER::FILE_NOT_FOUND: " << filename << std::endl; return false; } ``` 你可以复制完整路径到资源管理器地址栏试试能不能打开。 --- ### ✅ 第四步：使用相对路径 or 绝对路径？ 你现在用的是相对路径： ```cpp new Shader("shaders/rect.vert", "shaders/rect_blue.frag"); ``` 这意味着程序会在 **当前工作目录下的 shaders/** 找文件。 #### ✅ 推荐做法：打印当前工作目录来调试 在 `main()` 开头添加： ```cpp #include <direct.h> #define GetCurrentDir _getcwd char buffer[1024]; if (GetCurrentDir(buffer, sizeof(buffer)) != nullptr) { std::cout << "Current working directory: " << buffer << std::endl; } ``` 运行后你会看到类似： ``` Current working directory: E:\C++\Demo3\Demo3\Debug ``` 而你的 `shaders/` 文件夹却在 `E:\C++\Demo3\Demo3\` 下 → ❌ 不匹配！ --- ### ✅ 第五步：解决方案汇总（任选其一） | 方案 | 操作 | 优点 | |------|------|------| | ✅ 1. 把 `shaders/` 复制到 Debug 目录 | 将 `shaders/` 文件夹复制到 `Demo3/Demo3/Debug/` 下 | 最快见效 | | ✅ 2. 设置工作目录为 `$(ProjectDir)` | 如上所述修改项目属性 | 一劳永逸 | | ✅ 3. 使用绝对路径（仅测试） | `"E:/C++/Demo3/Demo3/shaders/rect.vert"` | 快速验证 | | ✅ 4. 在 CMake 或构建脚本中自动拷贝资源 | 自动同步资源文件 | 专业级做法 | --- ### ✅ 示例修复：确保文件结构和路径一致 假设你的项目路径是： ``` E:\C++\Demo3\Demo3\ ``` 那么你应该保证： ``` E:\C++\Demo3\Demo3\shaders\rect.vert E:\C++\Demo3\Demo3\shaders\rect_blue.frag ``` 并且 VS 工作目录设为： ``` $(ProjectDir) → 即 E:\C++\Demo3\Demo3\ ``` 然后代码中这样调用： ```cpp rect.setShader(new Shader("shaders/rect.vert", "shaders/rect_blue.frag")); ``` ✅ 就能正确加载！ --- ### ✅ 补充建议：改进 `Shader` 类的错误提示 在 `Shader.cpp` 中增强日志信息： ```cpp bool Shader::loadFromFile(const char* vertexPath, const char* fragmentPath) { std::ifstream vShaderFile(vertexPath); if (!vShaderFile.is_open()) { std::cerr << "ERROR::SHADER::VERTEX_SHADER_FILE_NOT_FOUND: " << vertexPath << std::endl; return false; } std::ifstream fShaderFile(fragmentPath); if (!fShaderFile.is_open()) { std::cerr << "ERROR::SHADER::FRAGMENT_SHADER_FILE_NOT_FOUND: " << fragmentPath << std::endl; return false; } // 继续读取内容... } ``` --- ## ✅ 总结：如何彻底解决这个问题？ | 步骤 | 操作 | |------|------| | 1 | 确认 `shaders/rect.vert` 和 `.frag` 文件真实存在 | | 2 | 确认它们位于项目的根目录下（如 `Demo3/`） | | 3 | 在 Visual Studio 中将“工作目录”改为 `$(ProjectDir)` | | 4 | 运行程序，检查输出窗口是否还有报错 | | 5 | 添加 `std::cout << 当前路径` 来验证环境 | ---
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