顶点着色器片段着色器

/* * @FileName      : OpenGL_Tutorial.cpp * @Time          : 2024-08-03 10:00:00 * @Author        : XuMing * @Email         : 920972751@qq.com * @description   : 使用OpenGL进行顶点输入和着色器编译的详细解析 */   #include <glad/glad.h> #include <GLFW/glfw3.h>  #include <iostream>   float vertices[] =  {     -0.5f, -0.5f, 0.0f,      0.5f, -0.5f, 0.0f,      0.0f,  0.5f, 0.0f  };  // 顶点着色器源码 const char* vertexShaderSource = R"( #version 330 core layout (location = 0) in vec3 aPos;  void main() {     gl_Position = vec4(aPos, 1.0); } )";  // 片段着色器源码 const char* fragmentShaderSource = R"( #version 330 core out vec4 FragColor;  void main() {     FragColor = vec4(1.0, 0.5, 0.2, 1.0); } )";   void framebuffer_size_callback(GLFWwindow *window, int width, int height) { 	// make sure the viewport matches the new window dimensions; note that width and 	// height will be significantly larger than specified on retina displays. 	glViewport(0, 0, width, height); }   int main() {     // 初始化GLFW     glfwInit();     glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MAJOR, 3);     glfwWindowHint(GLFW_CONTEXT_VERSION_MINOR, 3);     glfwWindowHint(GLFW_OPENGL_PROFILE, GLFW_OPENGL_CORE_PROFILE);      // 创建窗口     GLFWwindow* window = glfwCreateWindow(800, 600, "LearnOpenGL", NULL, NULL);     if (window == NULL)     {         std::cout << "Failed to create GLFW window" << std::endl;         glfwTerminate();         return -1;     }     glfwMakeContextCurrent(window);      // 初始化GLAD     if (!gladLoadGLLoader((GLADloadproc)glfwGetProcAddress))     {         std::cout << "Failed to initialize GLAD" << std::endl;         return -1;     }      // 设置视口     glfwSetFramebufferSizeCallback(window, framebuffer_size_callback);      // 编译顶点着色器     unsigned int vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);     glShaderSource(vertexShader, 1, &vertexShaderSource, NULL);     glCompileShader(vertexShader);     int success;     char infoLog[512];     glGetShaderiv(vertexShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);     if (!success)     {         glGetShaderInfoLog(vertexShader, 512, NULL, infoLog);         std::cout << "ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;     }      // 编译片段着色器     unsigned int fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);     glShaderSource(fragmentShader, 1, &fragmentShaderSource, NULL);     glCompileShader(fragmentShader);     glGetShaderiv(fragmentShader, GL_COMPILE_STATUS, &success);     if (!success)     {         glGetShaderInfoLog(fragmentShader, 512, NULL, infoLog);         std::cout << "ERROR::SHADER::FRAGMENT::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;     }      // 链接着色器程序     unsigned int shaderProgram = glCreateProgram();     glAttachShader(shaderProgram, vertexShader);     glAttachShader(shaderProgram, fragmentShader);     glLinkProgram(shaderProgram);     glGetProgramiv(shaderProgram, GL_LINK_STATUS, &success);     if (!success)     {         glGetProgramInfoLog(shaderProgram, 512, NULL, infoLog);         std::cout << "ERROR::SHADER::PROGRAM::LINKING_FAILED\n" << infoLog << std::endl;     }      glDeleteShader(vertexShader);     glDeleteShader(fragmentShader);      // 创建顶点数组对象 (VAO)     unsigned int VAO;     glGenVertexArrays(1, &VAO);     glBindVertexArray(VAO);      // 创建顶点缓冲对象 (VBO)     unsigned int VBO;     glGenBuffers(1, &VBO);     glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO);     glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW);      // 设置顶点属性指针     glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0);     glEnableVertexAttribArray(0);      // 解绑VAO和VBO     glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);     glBindVertexArray(0);      // 渲染循环     while (!glfwWindowShouldClose(window))     {         // 输入处理         if (glfwGetKey(window, GLFW_KEY_ESCAPE) == GLFW_PRESS)             glfwSetWindowShouldClose(window, true);          // 渲染         glClearColor(0.2f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);         glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);          // 使用着色器程序         glUseProgram(shaderProgram);         glBindVertexArray(VAO);         glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);          // 交换缓冲区并查询事件         glfwSwapBuffers(window);         glfwPollEvents();     }      // 释放资源     glDeleteVertexArrays(1, &VAO);     glDeleteBuffers(1, &VBO);     glDeleteProgram(shaderProgram);      glfwTerminate();     return 0; } 

顶点着色器和片段着色器

顶点着色器

顶点着色器的作用是将每个顶点坐标转换到标准化设备坐标系中。它接受输入顶点位置，并将其设置为输出位置。

const char* vertexShaderSource = R"( #version 330 core layout (location = 0) in vec3 aPos;  void main() {     gl_Position = vec4(aPos, 1.0); } )"; 

#version 330 core：指定OpenGL着色器语言版本。
layout (location = 0) in vec3 aPos：定义输入变量 aPos，位置为0。
gl_Position：设置顶点位置，vec4(aPos, 1.0) 将三维坐标转换为四维向量。

片段着色器

片段着色器的作用是为每个片段（像素）设置颜色。

const char* fragmentShaderSource = R"( #version 330 core out vec4 FragColor;  void main() {     FragColor = vec4(1.0, 0.5, 0.2, 1.0); } )"; 

#version 330 core：指定OpenGL着色器语言版本。
out vec4 FragColor：定义输出颜色变量 FragColor。
FragColor = vec4(1.0, 0.5, 0.2, 1.0)：设置输出颜色为橙色。

VAO和VBO的设置

创建顶点数组对象 (VAO)

VAO（顶点数组对象）用于存储顶点属性配置和绑定的VBO（顶点缓冲对象）。

unsigned int VAO; glGenVertexArrays(1, &VAO); glBindVertexArray(VAO); 

glGenVertexArrays：生成一个VAO对象。
glBindVertexArray：绑定VAO。

创建顶点缓冲对象 (VBO)

VBO（顶点缓冲对象）用于存储顶点数据。

unsigned int VBO; glGenBuffers(1, &VBO); glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, VBO); glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, sizeof(vertices), vertices, GL_STATIC_DRAW); 

glGenBuffers：生成一个VBO对象。
glBindBuffer：绑定VBO到GL_ARRAY_BUFFER目标。
glBufferData：将顶点数据传输到缓冲区，GL_STATIC_DRAW 表示数据不会频繁更改。
设置顶点属性指针
配置顶点属性指针以解释VBO中的数据。

glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 3 * sizeof(float), (void*)0); glEnableVertexAttribArray(0); glVertexAttribPointer：定义顶点属性指针。 

0：顶点属性位置，与顶点着色器中的layout (location = 0)对应。
3：每个顶点属性有3个分量（x, y, z）。
GL_FLOAT：数据类型为浮点数。
GL_FALSE：不需要标准化。
3 * sizeof(float)：步长（stride），每个顶点属性的字节数。
(void*)0：偏移量（offset），在数据缓冲区中的起始位置。
glEnableVertexAttribArray：启用顶点属性。
解绑VAO和VBO
为了防止修改VAO和VBO，解绑它们。

glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0); glBindVertexArray(0); glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0)：解绑当前绑定的VBO。 glBindVertexArray(0)：解绑当前绑定的VAO。 

以上就是对顶点着色器、片段着色器以及VAO和VBO设置的详细解释。这些步骤共同完成了顶点数据的上传和着色器的编译与链接，使得我们能够渲染一个三角形。