osg中纹理和glsl对应关系

原创 已于 2023-01-12 09:22:26 修改
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#osg

于 2023-01-10 16:25:38 首次发布

纹理是通过stateset设置的。
比如：
ss = setShaderProgram(pass3, “D:/OpenSceneGraph-master/OpenSceneGraph-Data-master/shaders/pass3.vert”, “D:/OpenSceneGraph-master/OpenSceneGraph-Data-master/shaders/pass3.frag”);
ss->setTextureAttributeAndModes(0, p.pass2Positions);
ss->setTextureAttributeAndModes(1, p.pass2Normals);
ss->setTextureAttributeAndModes(2, p.pass2Colors);
ss->setTextureAttributeAndModes(3, p.pass1Shadows);
ss->addUniform(new osg::Uniform(“posMap”, 0));
ss->addUniform(new osg::Uniform(“normalMap”, 1));
ss->addUniform(new osg::Uniform(“colorMap”, 2));
ss->addUniform(new osg::Uniform(“shadowMap”, 3));

在pass3.frag中对应着
uniform sampler2DRect posMap;
uniform sampler2DRect normalMap;
uniform sampler2DRect colorMap;
uniform sampler2DRect shadowMap;

即，第0张纹理是posMap，第一张是normalmap,第二张是colorMap,第三张是shadowmap,
ss->setTextureAttributeAndModes(N, tex);
和uniform中的N对应着
ss->addUniform(new osg::Uniform(“theTex”, N));
tex就是GLSL中的uniform sampler2D theTex;

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osg::ref_ptr<osg::ShapeDrawable> drawable = new osg::ShapeDrawable(box); return new osg::Geode(drawable); } int main() { // 创建根节点 osg::ref_ptr<osg::Group> root = new osg::Group; // 创建几何体并附加着色器 osg::ref_ptr<osg::Geode> cube = createCube(); osg::ref_ptr<osg::Program> program = new osg::Program; program->addShader(osgDB::readShaderFile("shader.vert")); program->addShader(osgDB::readShaderFile("shader.frag")); // 创建StateSet并绑定Uniform osg::ref_ptr<osg::StateSet> state = cube->getOrCreateStateSet(); state->setAttributeAndModes(program); // 设置颜色Uniform osg::ref_ptr<osg::Uniform> colorUniform = new osg::Uniform("objectColor", osg::Vec3(0.8f, 0.2f, 0.3f)); state->addUniform(colorUniform); // 设置模型矩阵Uniform（OSG自动传递模型视图投影矩阵） // OSG内置变量可直接访问，例如：gl_ModelViewProjectionMatrix root->addChild(cube); // 启动Viewer osgViewer::Viewer viewer; viewer.setSceneData(root); return viewer.run(); } ``` #### **顶点着色器（shader.vert）** ```glsl #version 400 uniform mat4 osg_ModelViewProjectionMatrix; // OSG内置模型视图投影矩阵 void main() { gl_Position = osg_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex; } ``` #### **片段着色器（shader.frag）** ```glsl #version 400 uniform vec3 objectColor; // 颜色Uniform out vec4 fragColor; void main() { fragColor = vec4(objectColor, 1.0); } ``` --- ### 示例 2：动态 Uniform（时间动画） #### **OSG C++ 代码（更新Uniform）** ```cpp #include <osg/Uniform> #include <osgAnimation/EaseMotion> // 自定义回调类动态更新Uniform class TimeUniformCallback : public osg::Uniform::Callback { public: TimeUniformCallback() : _time(0.0f) {} virtual void operator()(osg::Uniform* uniform, osg::NodeVisitor* nv) { _time = nv->getFrameStamp()->getSimulationTime(); uniform->set(_time); } private: float _time; }; int main() { // ...（创建几何体和根节点，同上） // 创建时间Uniform并绑定回调 osg::ref_ptr<osg::Uniform> timeUniform = new osg::Uniform("time", 0.0f); timeUniform->setUpdateCallback(new TimeUniformCallback()); state->addUniform(timeUniform); // ...（启动Viewer） } ``` #### **顶点着色器（shader_wave.vert）** ```glsl #version 400 uniform float time; // 时间参数 void main() { vec4 pos = gl_Vertex; pos.y += sin(pos.x * 5.0 + time) * 0.1; // 波浪动画 gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * pos; } ``` --- ### 示例 3：Uniform结构体（光照参数） #### **片段着色器（shader_light.frag）** ```glsl #version 400 uniform struct Light { vec3 position; vec3 color; float intensity; } light; out vec4 fragColor; void main() { vec3 lightEffect = light.color * light.intensity; fragColor = vec4(lightEffect, 1.0); } ``` #### **OSG C++ 代码（结构体传递）** ```cpp // 传递结构体成员（需按成员名单独设置） osg::ref_ptr<osg::Uniform> lightPos = new osg::Uniform("light.position", osg::Vec3(2.0f, 3.0f, 4.0f)); osg::ref_ptr<osg::Uniform> lightColor = new osg::Uniform("light.color", osg::Vec3(1.0f, 1.0f, 1.0f)); osg::ref_ptr<osg::Uniform> lightIntensity = new osg::Uniform("light.intensity", 2.5f); state->addUniform(lightPos); state->addUniform(lightColor); state->addUniform(lightIntensity); ``` --- ### 示例 4：Uniform数组（多光源） #### **片段着色器（shader_multi_light.frag）** ```glsl #version 400 #define MAX_LIGHTS 4 uniform struct Light { vec3 position; vec3 color; } lights[MAX_LIGHTS]; out vec4 fragColor; void main() { vec3 total = vec3(0.0); for(int i=0; i<MAX_LIGHTS; i++) { total += lights[i].color; } fragColor = vec4(total, 1.0); } ``` #### **OSG C++ 代码（数组传递）** ```cpp // 传递数组元素（索引从0开始） for (int i=0; i<4; ++i) { std::string posName = "lights[" + std::to_string(i) + "].position"; std::string colorName = "lights[" + std::to_string(i) + "].color"; osg::ref_ptr<osg::Uniform> lightPos = new osg::Uniform(posName.c_str(), osg::Vec3(i*2, 0, 0)); osg::ref_ptr<osg::Uniform> lightColor = new osg::Uniform(colorName.c_str(), osg::Vec3(0.5f, 0.5f, 0.5f)); state->addUniform(lightPos); state->addUniform(lightColor); } ``` --- ### 示例 5：纹理采样器Uniform #### **片段着色器（shader_texture.frag）** ```glsl #version 400 uniform sampler2D diffuseTexture; // 纹理采样器 in vec2 texCoord; // 从顶点着色器传递的纹理坐标 out vec4 fragColor; void main() { fragColor = texture(diffuseTexture, texCoord); } ``` #### **OSG C++ 代码（绑定纹理）** ```cpp #include <osg/Texture2D> // 加载纹理 osg::ref_ptr<osg::Image> image = osgDB::readImageFile("texture.png"); osg::ref_ptr<osg::Texture2D> texture = new osg::Texture2D(image); // 绑定到纹理单元0 texture->setFilter(osg::Texture::MIN_FILTER, osg::Texture::LINEAR); state->setTextureAttributeAndModes(0, texture); // 设置Uniform（对应GLSL中的sampler2D） osg::ref_ptr<osg::Uniform> texUniform = new osg::Uniform("diffuseTexture", 0); state->addUniform(texUniform); ``` --- ### 常见问题解决 #### **1. Uniform未生效** - **作用域问题**：确保Uniform添加到正确的`StateSet`（例如，附加到`Geode`而非`Group`）。 - **变量名匹配**：GLSL中的Uniform名称必须与C++代码完全一致（包括大小写）。 - **着色器编译错误**：检查OSG输出的日志是否有GLSL编译错误。 #### **2. 性能优化** - **Uniform回调**：使用`osg::Uniform::Callback`动态更新参数，避免每帧手动赋值。 - **共享StateSet**：多个相同材质的对象共享同一个`StateSet`减少状态切换。 --- ### 扩展应用 - **骨骼动画**：传递骨骼变换矩阵数组（`uniform mat4 boneMatrices[50]`）。 - **雾效参数**：通过Uniform控制雾的浓度和颜色。 - **后期处理**：传递屏幕分辨率、时间等参数给全屏特效着色器。 如果需要更具体的案例（如阴影映射、PBR材质），请进一步说明！
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