DirectX類似FVF的GLSL着色器

Question

有人可以幫助我或讓我朝着正確的方向在GLSL代碼中實現DirectX的基本FVF嗎？我完全理解如何創建一個程序，應用VBO等等，但是我在着色器的實際創建中遇到很大困難。即：

transformed+lit (x,y,color,specular,tu,tv) 
lit (x,y,z,color,specular,tu,tv) 
unlit (x,y,z,nx,ny,nz,tu,tv) [material/lights] 

有了這個，我會得到足夠的實現更有趣的着色器。

所以，我不是要求一個機制來處理FVF。我只是要求着色器代碼給出適當的流。我明白，未點亮和亮起的版本依賴於傳遞矩陣，我完全理解了這個概念。我只是無法找到顯示這些概念的着色器示例。

Answer 1

介紹

你沒有指定你的OpenGL針對/ GLSL版本，所以我認爲它至少是OpenGL的3

一個可編程管線的主要優點，與固定功能流水線進行比較，是完全可定製的頂點輸入。我不太確定，如果引入諸如固定頂點格式這樣的約束是一個好主意。爲了什麼？..（你會發現在我的款後的「另一種方式」現代的方法）

但是，如果你真的想模仿固定功能...

1. 我想您需要爲每個頂點格式 擁有一個頂點着色器，或者以某種方式即時生成頂點着色器。或者甚至是所有着色階段的 。

   例如，對於x, y, color, tu, tv輸入你將有頂點着色器 如：

   attribute vec2 inPosition; 
   attribute vec4 inCol; 
   attribute vec2 inTexcoord; 
   
   void main() 
   { 
   ... 
   } 
   

2. 當你沒有在OpenGL 3變換，燈光和材料固定的功能，就必須實現它自己：

   • 你必須通過將文件轉換
   • 點亮的着色器矩陣，你必須通過其他變量，如光方向
   • 對於材質着色器，你必須在輸入材料

   通常情況下，在着色器，你有制服或均勻塊做到這一點：

   layout(std140) 
   uniform CameraBuffer 
   { 
       mat4 mtxView; 
       mat4 mtxProj; 
       vec3 cameraPosition; 
   }; 
   
   layout(std140) 
   uniform ObjectBuffer 
   { 
       mat4 mtxWorld; 
   }; 
   
   layout(std140) 
   uniform LightBuffer 
   { 
       vec3 lightDirection; 
   }; 
   
   struct Material 
   { 
       float Ka; 
       float Kd; 
       float Ks; 
       float A; 
   }; 
   
   layout(std140) 
   uniform MaterialBuffer 
   { 
       Material material; 
   }; 
   

3. 也許，你能以某種方式將所有着色器與不同的格式，制服等在一個大的ubershader與分支。

另一種方式

你能堅持到現代的手法，只是允許用戶聲明頂點格式，他希望（格式，即他在着色器使用）。只需實現類似於IDirect3DDevice9::CreateVertexDeclaration或ID3D11Device::CreateInputLayout的概念：您將使用glVertexAttribPointer()以及可能的VAO。通過這種方式，您還可以以API獨立方式抽象出頂點佈局。

的主要思路是：

• 用戶通過結構的數組，它描述API無關的方式格式的功能（這個結構可以類似於D3DVERTEXELEMENT9或D3D11_INPUT_ELEMENT_DESC）
• 起作用的解釋數組元素逐一構建，並以API特定的方式構建某種內部信息（例如D3D9的IDirect3DVertexDeclaration9，D3D11的ID3D11InputLayout或用於OpenGL的自定義結構或VAO）
• 當您需要設置頂點格式時這個信息

P.S.如果您需要關於如何正確實施光線，GLSL材料（我的意思是在這裏的算法）的想法，你最好拿起一些書或在線教程，而不是在這裏問。或者只是谷歌「GLSL照明」。 你可以發現，有趣以下鏈接：

• Good resources for learning modern OpenGL (3.0 or later)?
• OpenGL documentation
• Select Books on OpenGL and 3D Graphics Coding

編碼愉快！

Answer 2

好的。如果你在找到工作着色器時遇到麻煩，有例子（老實說，你可以在任何OpenGL書上找到它）。

該着色器程序將使用對象的世界矩陣和相機的矩陣來轉換頂點，然後將一個紋理映射到像素，並使用一個方向光（根據材質屬性和光線方向）點亮它們。

頂點着色器：

#version 330 

// Vertex input layout 
attribute vec3 inPosition; 
attribute vec3 inNormal; 
attribute vec4 inVertexCol; 
attribute vec2 inTexcoord; 
attribute vec3 inTangent; 
attribute vec3 inBitangent; 

// Output 
struct PSIn 
{ 
    vec3 normal; 
    vec4 vertexColor; 
    vec2 texcoord; 
    vec3 tangent; 
    vec3 bitangent; 
}; 

out PSIn psin; 

// Uniform buffers 
layout(std140) 
uniform CameraBuffer 
{ 
    mat4 mtxView; 
    mat4 mtxProj; 
    vec3 cameraPosition; 
}; 

layout(std140) 
uniform ObjectBuffer 
{ 
    mat4 mtxWorld; 
}; 

void main() 
{ 
    // transform position 
    vec4 pos = vec4(inPosition, 1.0f); 
    pos = mtxWorld * pos; 
    pos = mtxView * pos; 
    pos = mtxProj * pos; 
    gl_Position = pos; 

    // just pass-through other stuff 
    psin.normal = inNormal; 
    psin.tangent = inTangent; 
    psin.bitangent = inBitangent; 
    psin.texcoord = inTexcoord; 
    psin.vertexColor = inVertexCol; 
} 

和片段着色器：

#version 330 

// Input 
in vec3 position; 
in vec3 normal; 
in vec4 vertexColor; 
in vec2 texcoord; 
in vec3 tangent; 
in vec3 bitangent; 

// Output 
out vec4 fragColor; 

// Uniforms 
uniform sampler2D sampler0; 

layout(std140) 
uniform CameraBuffer 
{ 
    mat4 mtxView; 
    mat4 mtxProj; 
    vec3 cameraPosition; 
}; 

layout(std140) 
uniform ObjectBuffer 
{ 
    mat4 mtxWorld; 
}; 

layout(std140) 
uniform LightBuffer 
{ 
    vec3 lightDirection; 
}; 

struct Material 
{ 
    float Ka; // ambient quotient 
    float Kd; // diffuse quotient 
    float Ks; // specular quotient 
    float A; // shininess 
}; 

layout(std140) 
uniform MaterialBuffer 
{ 
    Material material; 
}; 

    // function to calculate pixel lighting 
float Lit(Material material, vec3 pos, vec3 nor, vec3 lit, vec3 eye) 
{ 
    vec3 V = normalize(eye - pos); 
    vec3 R = reflect(lit, nor); 

    float Ia = material.Ka; 
    float Id = material.Kd * clamp(dot(nor, -lit), 0.0f, 1.0f); 
    float Is = material.Ks * pow(clamp(dot(R,V), 0.0f, 1.0f), material.A); 
    return Ia + Id + Is; 
} 

void main() 
{ 
    vec3 nnormal = normalize(normal); 
    vec3 ntangent = normalize(tangent); 
    vec3 nbitangent = normalize(bitangent); 

    vec4 outColor = texture(sampler0, texcoord); // texture mapping 

    outColor *= Lit(material, position, nnormal, lightDirection, cameraPosition); // lighting 

    outColor.w = 1.0f; 

    fragColor = outColor; 
} 

如果你不想紋理，只是不樣本紋理，但等同outColor到vertexColor。

如果您不需要照明，只需註釋掉Lit()函數。

編輯： 對於二維對象，你仍然可以使用相同的程序，但許多功能將是多餘的。你可以去掉：

• 相機
• 光
• 材料
• 所有頂點attribute S的，但inPosition和inTexcoord（也許還inVertexCol，F您需要的頂點有顏色）和所有的代碼與不必要的attribute S的相關
• inPosition可以vec2
• ，你將需要通過正交p而不是透視矩陣
• 您甚至可以去除矩陣，並將像素位置的頂點緩衝區傳遞給頂點緩衝區。請參閱我的回答here，瞭解如何將這些像​​素位置轉換爲屏幕空間位置。您可以在C/C++代碼或GLSL/HLSL中執行此操作。

希望它有助於某種程度。