着色器_介绍

最新推荐文章于 2025-06-29 19:30:21 发布
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分类专栏： openGL
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/zhanghefu/article/details/116693897
本文介绍了OpenGL着色器语言(GLSL)，包括其在处理顶点和片段时的作用，以及固定功能管线的工作原理。通过顶点着色器和片段着色器的讲解，阐述了它们在图形渲染中的关键角色。文章最后提到了后续将要探讨的GLSL语法学习。

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着色器语言(OpenGL Shading Language) ,GLSL是着色器语言的通称，是一门编程语言，用于创建做编程的着色器，OpenGL 着色器语言允许应用程序显示的指定在处理顶点和片段时所指定的操作.

学习目标

理解使用OpenGL 2.0 着色器语言编写的可编程着色器的结构和内容

OpenGL 图像管线和可编程着色器

OpenGL 操作分为两个部分,第一部分对顶点进行处理，第二部分对片段进行处理。这些操作可以通过代码进行控制，但是程序内部的执行顺序不能进行控制，这种操作模式被称为"固定功能的管线".

 

OpenGL 固定功能管线

  • 顶点数据
    先上一张图了解一下顶点处理过程

  •  

    顶点处理管线


    当OpenGL 使用固定功能的管线处理顶点的时候，它负责提供下面的值，主要用于后面的栅格化处理:
    1.视觉空间坐标
    2.主颜色和辅助颜色
    3.纹理坐标
    4.雾坐标
    5.点的大小
    <p>
    顶点管线可能不会对上面所有的值进行更新，这些值都是应用程序根据glVertex()* 和 其他顶点数据调用所输入的数据进行计算的.
    顶点着色器不是代替了所有的顶点管线中的操作，在顶点着色器执行完之后，下面的操作仍然可以出现:
    1.透视除法
    2.窗口映射
    3.图元装配
    4.平截头(视景体)和用户裁剪
    5.背面剔除
    6.双面光照选择
    7.多变形模式处理
    8.多变形偏移
    9
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【OpenGL原理】顶点着色器、片元着色器、几何着色器
gongdiwudu的专栏
03-15 3928
我们除了对GLSL语言本身的理解，对真正的宏观管线认知是越早越好的事情。理解着色器的能力，以及使用局限性能够迫使我们修正设计思路。也许我们胸中有无限多的想象，一旦面对着色器的无能为力，精妙想向也就灰飞叶湮灭。有时需要引进其它的环节，但又不能确定是否用着色器本身就能完成？种种困局需要我们扎实理解渲染管线和着色器原理，然后才能决定采取何种技术路线。
现代opengl 设计入门，着色器
曾立文的博客
01-27 953
上节现代opengl 设计入门，画图第一个三角形中我们在opengl 窗口画了一个三角形，其中也用到了着色器。本节主要介绍OpenGL着色器语言(GLSL)以及应用实例。先介绍GLSL语言，可以明白上节里着色器内容，设计一个纯色的三角形。从Uniform 开始，介绍一个随时间变色的三角形。更多属性开始，介绍一个多彩的三角形。最后介绍着色器类，简化我们每次的设计。 本文参照 https://lea...
1.1什么是着色器
FadeIn
02-13 3870
  1.HLSL入门1.1什么是着色器DirectX使用管道技术（pipeline）进行图形渲染，其构架如下：图1.1 Direct3D Graphics Pipeline之前我们使用管道的步骤如下：1.       设定顶点、图元、纹理等数据信息；2.       设定管道状态信息；²        渲染状态通过SetRenderState方法设定渲染
从0到1：手把手带你走进着色器的奇幻世界
最新发布
大雨的博客
06-29 922
学习着色器的过程，就像是打开了一扇通往计算机图形学奇幻世界的大门。从最初理解着色器在图形渲染管线中的关键作用，到深入探究顶点着色器和片元着色器的工作原理，再到掌握 GLSL 语言的语法和特性，以及通过实战演练创建出简单的着色器，每一步都充满了挑战与惊喜。在这个学习过程中，我们收获了许多宝贵的知识和技能。我们了解到着色器是如何赋予图形生动的色彩、逼真的质感和细腻的光影效果，让虚拟的世界变得栩栩如生。通过学习 GLSL 语言，我们掌握了与 GPU 沟通的 “密码”，能够编写代码来精确控制图形渲染的各个环节。
着色器
weixin_44379436的博客
01-07 1383
着色器从入门到精通一 第一章 着色器基础一 概要: 1.深入图形渲染流程内部，了解什么是着色器 2.了解three.js对着色器的封装 1什么是着色器 你也许会问，到底什么是着色器？好吧，从3D图形学历史的角度来讲，它的确曾经扮演过和它名字一样的角色，即二进制码。例如告诉显卡如何在绘制一个场景之前进行渐变或上色。但随着时间的推移，着色器开始渐渐扩展自己的应用范围，现在应当把它定义为一种二进制码，...
OpenGLES 入门(一)着色器简介
u010029439的博客
07-17 608
https://www.jianshu.com/p/36277c51f47e OpenGLES 入门(一)着色器简介 武小寺关注 0.12016.06.12 15:41*字数 1243阅读 1843评论 0喜欢 6 与OpenGL ES1.x渲染管线相比，OpenGL ES 2.0渲染管线中“顶点着色器”取代了OpenGL ES 1.x渲染管线中的“变换和光照”；“片元着...
着色器（Shader）
m0_47549429的博客
02-28 2467
opengGL 着色器 顶点着色器 片段着色器 法线使用
图形学_GLSL着色器_导入内联压缩_前端开发工具链用途_1744168907.zip
04-09
图形学作为计算机科学的一个重要分支，其核心是研究如何利用计算机技术生成、处理、存储以及显示图形信息。...10. 工具链的整合与优化：介绍如何将GLSL着色器集成到现有的前端工具链中，并对工作流进行优化。
GPU编程与CG语言之阳春白雪下里巴人_herselfizi_GPU_着色器_
10-02
4. **着色器类型**：探讨各种类型的Shader，如顶点着色器Vertex Shader、片段着色器Fragment Shader、几何着色器Geometry Shader，以及它们在渲染管线中的作用。 5. **光照与阴影**：详细讲解Unity中的光照模型，...
OpenGL中的顶点着色器与片段着色器：渲染管线的核心
09-13
在OpenGL的渲染管线中，顶点着色器（Vertex Shader）和片段着色器（Fragment ...通过本文的介绍，希望你能对OpenGL中的顶点着色器和片段着色器有一个全面的了解，并能够在实际项目中灵活运用它们来实现复杂的图形效果。
OpenGL着色器介绍
草上爬的博客
12-04 5493
本文主要介绍如何使用OpenGL实现着色器程序，首先会简单介绍着色器在OpenGL渲染管线中是什么个位置，接着是介绍可以通过GLSL语言实现的两类着色器：顶点着色器和片段着色器，最后使用OpenGL实现了个DEMO（在文章最后面，提供了下载），演示如何使用OpenGL接口创建着色器程序。 会例代码下载地址：https://github.com/twinklingstar20/twinklings
2.着色器(shader)
j_oop的博客
08-30 3704
1.什么是着色器：着色器提供了灵活且强大的绘制二维和三维图形的方法，所有WebGL程序必须使用它。着色器处理完的结果存储在颜色缓冲区中。 2.几种着色器： 顶点着色器（Vertex shader）：用来描述顶点特性（如位置、颜色等）的程序。 顶点着色器对图像的顶点逐点进行处理，即要执行n次（n为顶点个数） 片元着色器（Fragment shader）：进行逐片元处理过程如光照的程序。 3.JavaScript与着色器程序的执行过程： ...
着色器 简介
q472599451的专栏
09-18 2264
Shaders: 暂未校对在 Hello Triangle 教程中提到，着色器（Shader）是运行在 GPU 上的小程序。这些小程序为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。前面的教程里我们简要地触及了一点着色器的皮毛，并了解了如何恰当地使用它们。现在我们会用一种更加广泛的形式详细解释着色器，特别是 OpenGL 着色器语言（GLSL）。
【OpenGL4.0】GLSL-使用Subroutines选择着色器功能
mmdev
06-14 331
在GLSL中，subroutine是这样一种机制：它根据某个变量的值把一个函数调用和一个函数定义集合中的某一个函数定义绑定起来。在很多方面它和C语言中的函数指针类似。一个全局变量充当指针，用来调用函数。可以在OpenGL中设置这个变量的值，这样可以把它和多个函数定义中的一个绑定起来。subroutine中的函数定义不一定要同名，但是必须要有同等数量和相同类型的参数以及相同的返回类型 Subrou...
Shader Effects 一些着色器的额外功能
架构设计
10-22 238
Shader渐渐成为主流了，然而大多数公司我估计还是在使用普通的固定管道的功能吧，本文就总结一些用Shader能做，而用固定渲染管道不能做的功能，让大家看看shader的魅力。 1. 丢弃像素 这个是固定渲染管道所没有的功能，当然非要用固定渲染管道做差不多同样的效果是差不多可以的，就直接吧alpha值设计为0.但是之所以我说差不多，是因为用shader做的这个功能更加强大，shader是可以直...
untiy 3d ShaderLab第 1 章 Shader(着色器)的概念和在 3D 游戏中的作用
heyuchang666的专栏
02-06 2176
Shader 即着色器，是一款运行在 GPU 上的程序，用来对三维物体进行着色处理，光与影的计算， 纹理颜色的呈现等，从而将游戏引擎中 一个个作为抽象的几何数据存在的模型、场景和特效，以和 真实世界类似的光与影的形式呈现于玩家的眼中。不论是诸如"魔兽世界"这样的大型网游，还是 诸如"愤怒的小鸟"这类大众小游戏，都是因为着色器的功效，我们才能观察、体会，甚至是身临 其境般地沉浸在计算机技术所创造的虚拟世界中 。因此可以说， Shader 就是照亮虚拟世界的"魔法"。 着色器在 GPU 上所做的 工作
着色器（Shaders）
qq_40844444的博客
11-29 1157
着色器本质上是运行在图形处理单元（GPU）上的小程序，用于在图形渲染管线中对图形数据进行可编程的处理，以实现各种复杂且逼真的渲染效果。其原理基于将图形渲染过程细分成多个阶段，在不同阶段通过编写特定的着色器代码，利用 GPU 的并行计算能力，对输入的数据（如顶点的坐标、属性以及片段对应的相关信息等）按照自定义的算法进行处理，最终生成屏幕上呈现的图形画面。片段着色器则根据顶点传递过来的属性以及纹理、光照等其他信息，计算出每个片段（可近似理解为像素）最终呈现的颜色，以此来精确控制图形的渲染外观。
着色器的介绍
黑塞的博客
03-24 1285
着色器的使用 现代 OpenGL 要求我们至少设置一个顶点和片段着色器 主要步骤： 1: 顶点着色器创建 2：片段着色器创建 3: 着色器程序 4：使用着色器程序 顶点着色器创建： 着色器源代码： const char *vertexShaderSource = "#version 330 core\n" "layout (location = 0) in vec3 aPos;\n" "void main()\n" "{\n" " gl_Pos
6.着色器
qq_24871849的博客
01-07 1023
为了在最终的图像中渲染模型，开发者必须精确地定义顶点、变换、材质、光源和相机之间的关系和交互。这就是由着色器来完成的。着色器（或称为"可编程着色器"）是一小段程序代码，其中包含了将模型投射到屏幕上的像素算法。着色器通常是由高等级的类C语言编写的，编译并运行在图形处理单元（GPU）中。大部分的现代电脑都配备了GPU，它是一种独立于CPU而专门用于渲染3D图形的处理器。 在其他许多图形系统中，着色器是一个可选的或比较高级的特性；但与之不同的是，WebGL必须配备着色器。当你编写WebGL程序的时候，必须定义着色
OPENGL着色器介绍
01-18
### OpenGL 着色器简介 着色器是现代图形编程中的核心组件之一，在 OpenGL 中扮演重要角色。通过编写自定义的着色器代码，开发者可以控制如何处理顶点数据以及片段颜色计算。 #### 什么是着色器？ 着色器是一种运行于 GPU 上的小型程序，用于执行特定类型的渲染操作。常见的两种主要类型为： - **顶点着色器 (Vertex Shader)**：负责处理输入几何体的位置和其他属性，并将其转换到屏幕空间坐标系中[^1]。 - **片段着色器 (Fragment Shader)**：也称为像素着色器，用来决定每个像素最终的颜色值。 除了这两种基本形式外，还有其他种类如几何着色器、曲面细分着色器等，但在初学者阶段通常只需要关注前两者即可。 #### 创建并编译着色器对象 为了创建一个简单的着色器，首先需要生成一个新的着色器对象，并加载源码字符串给它。下面是一个 Python 版本的例子来展示这个过程: ```python import OpenGL.GL as gl def compile_shader(shader_type, source_code): """Compile a shader from given type and source code.""" # Create new shader object shader_id = gl.glCreateShader(shader_type) # Attach source to shader object gl.glShaderSource(shader_id, source_code) # Compile the shader gl.glCompileShader(shader_id) # Check compilation status success = gl.glGetShaderiv(shader_id, gl.GL_COMPILE_STATUS) if not success: info_log = gl.glGetShaderInfoLog(shader_id).decode() raise RuntimeError(f"Error compiling shader:\n{info_log}") return shader_id ``` 此函数接受两个参数——`shader_type` 和 `source_code`，前者指定了要创建的是哪种类型的着色器（例如 GL_VERTEX_SHADER 或者 GL_FRAGMENT_SHADER），后者则是实际的 GLSL 源代码文本。 #### 链接着色器至着色器程序 一旦有了单独的着色器之后，则需将它们链接成完整的着色器程序以便后续使用。这可以通过如下方式实现： ```python program_id = gl.glCreateProgram() # Assume vertex_shader & fragment_shader are already compiled shaders. gl.glAttachShader(program_id, vertex_shader) gl.glAttachShader(program_id, fragment_shader) gl.glLinkProgram(program_id) success = gl.glGetProgramiv(program_id, gl.GL_LINK_STATUS) if not success: info_log = gl.glGetProgramInfoLog(program_id).decode() print(info_log) else: # Use program after successful linking gl.glUseProgram(program_id) ``` 上述代码展示了如何把之前编译好的顶点和片段着色器附加到新创建的程序上，并尝试进行链接。如果一切顺利的话就可以调用 `glUseProgram()` 来激活该程序了。 #### 使用内置变量简化开发工作 对于更复杂的场景来说，可能会涉及到更多高级特性比如计算着色器。这类特殊用途的着色器允许直接访问一些预定义全局变量来进行高效的数据处理。例如，在 OpenCL 计算着色器中有几个非常有用的只读输入变量可以帮助定位当前线程位置及其所属工作组的信息[^3]: - `gl_WorkGroupSize`: 表示单个工作组内的局部维度大小； - `gl_NumWorkGroups`: 整个网格划分后的总工作组数量； - `gl_LocalInvocationID`: 当前线程在其所在的工作组内部的具体索引； - `gl_GlobalInvocationID`: 给定线程在整个网格范围内的绝对地址； - `gl_LocalInvocationIndex`: 单一整数值表示当前线程相对于其所在工作组起始处偏移量； 这些内建变量使得编写高效的并行算法变得更加容易直观。
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