Cocos2dx引擎11-OpenGLES渲染之Shader准备
|
Cocos2dx底层图形绘制是使用OpenGL ES协议的。OpenGL ES是什么呢? OpenGL ES(OpenGl for Embedded System)是OpenGL三维图形API的子集,针对手机,PDA和游戏主机等嵌入式设备而设计.该API有Khronos集团定义推广,Khronos是一个图形软硬件行业协会,该协会主要关注图形和多媒体方面的开放标准. OpenGL ES是从OpenGL剪裁或定制过来了,去除了glBegin/glEnd,四边形(GL_QUADS),多边形(GL_POLYGON)等复杂图元等许多非必要的特性.经过多年发展,现在主要有两个版本,OpenGLES1.x针对固定管线硬件,OpenGL ES2.x针对可编程管线硬件.OpenGL ES1.0是以OpenGL1.3规范为基础的,OpenGL ES1.1是以OpenGL1.5为基础的,他们分别又支持common和commonlite两种profile.OpenGL ES2.0是参照OpenGL2.0规范定义的. 从Cocos2dx 2.x版本开始，Cocos2dx底层图形渲染使用OpenGL ES2.x新特性可编程着色器(Shader),下面首先介绍Shader的使用流程 xxxxx… //Shader程序 1、创建着色器对象 glCreateShader 2、着色器对象关联着色器代码 glShaderSource 3、把着色器源代码编译成目标代码 glCompileShader 4、验证着色器是否已经变异通过 glGetShaderiv glGetShaderInfoLog 5、创建一个着色器程序 glCreatePragram 6、把着色器链接到着色器程序中 glAttachShader 7、链接着色器程序 glLinkProgram 8、验证着色器程序是否链接成功 glGetProgramiv glGetProgramInfoLog 9、使用着色器程序进行定点或片段处理 glUseProgram 在Cocos2dx引擎中GLProgramCache类扮演着一个重要的角色，初始化并且保存Shader程序；并且为需要渲染的元素提供需要的Shader程序； classCC_DLL GLProgramCache : public Ref
{
public:
/**
* @构造函数
*/
GLProgramCache();
/**
* @析构函数
*/
~GLProgramCache();
/** 单例方法 */
static GLProgramCache* getInstance();
/**清除单例*/
static void destroyInstance();
/**加载Shader程序*/
void loadDefaultGLPrograms();
CC_DEPRECATED_ATTRIBUTE void loadDefaultShaders(){ loadDefaultGLPrograms(); }
/**重新加载Shader程序 */
void reloadDefaultGLPrograms();
CC_DEPRECATED_ATTRIBUTE void reloadDefaultShaders(){ reloadDefaultGLPrograms(); }
/** 使用Key获取Shader程序
*/
GLProgram * getGLProgram(const std::string &key);
CC_DEPRECATED_ATTRIBUTE GLProgram * getProgram(conststd::string &key) { return getGLProgram(key); }
CC_DEPRECATED_ATTRIBUTE GLProgram * programForKey(conststd::string &key){ return getGLProgram(key); }
/** 将Shader程序加入GLProgramCache单例中 */
void addGLProgram(GLProgram* program,conststd::string &key);
CC_DEPRECATED_ATTRIBUTE void addProgram(GLProgram*program,const std::string &key) { addGLProgram(program,key); }
private:
bool init();
void loadDefaultGLProgram(GLProgram *program,int type);
//使用字典programs保存所有的Shader程序
std::unordered_map<std::string,glprogram*="">_programs;
};</std::string,>
下面为单例方法getInstance： staticGLProgramCache *_sharedGLProgramCache = 0;
GLProgramCache*GLProgramCache::getInstance()
{
if (!_sharedGLProgramCache) {
_sharedGLProgramCache = new GLProgramCache();
if (!_sharedGLProgramCache->init())
{
CC_SAFE_DELETE(_sharedGLProgramCache);
}
}
return _sharedGLProgramCache;
}
1、 第一次调用GLProgramCache::getInstance()方法时会new一个GLProgramCache实例方法 2、 初始化GLProgramCache实例方法 3、 方法单例_sharedGLProgramCache 下面为GLProgramCache的init方法： boolGLProgramCache::init()
{
loadDefaultGLPrograms();
return true;
}
voidGLProgramCache::loadDefaultGLPrograms()
{
GLProgram *p = new GLProgram();
loadDefaultGLProgram(p,kShaderType_PositionTextureColor);_programs.insert( std::make_pair( GLProgram::SHADER_NAME_POSITION_TEXTURE_COLOR,p ) );
……
}
1、在GLProgramCache::init中会调用加载Shader方法loadDefaultGLPrograms 2、在loadDefaultGLPrograms方法中首先会创建一个GLProgram对象 3、将对应名称的Shader加载到GLProgram对象中 4、将GLProgram对象插入到字典_programs中 在loadDefaultGLProgram方法中： voidGLProgramCache::loadDefaultGLProgram(GLProgram *p,int type)
{
switch (type) {
case kShaderType_PositionTextureColor:
p->initWithByteArrays(ccPositionTextureColor_vert,ccPositionTextureColor_frag);
break;
………
default:
CCLOG("cocos2d: %s:%d,errorshader type",__FUNCTION__,__LINE__);
return;
}
p->link();
p->updateUniforms();
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
}
1、 根据GLProgram类型使用对应的shader程序初始化GLProgram；在initWithByteArrays中，会将上述Shader使用流程中1-6不走执行 2、 链接Program 3、 获取该Program中的一些Uniform变量，工后续使用 下面看一下Cocos2dx中Shader程序的保存方式： 在cocos2dcocosrendererccShaders.cpp中: #include"ccShader_Position_uColor.frag" #include"ccShader_Position_uColor.vert" …… ccShader_Position_uColor.vert文件： constchar* ccPosition_uColor_vert = STRINGIFY(
attributevec4 a_position;
uniformvec4 u_color;
uniformfloat u_pointSize;
n#ifdefGL_ESn
varyinglowp vec4 v_fragmentColor;
n#elsen
varyingvec4 v_fragmentColor;
n#endifn
voidmain()
{
gl_Position = CC_MVPMatrix * a_position;
gl_PointSize = u_pointSize;
v_fragmentColor = u_color;
}
);
这里定义了ccPosition_uColor_vert变量，该顶点着色器的功能室使用矩阵计算OpenGL中顶点的位置； ccShader_Position_uColor.frag文件：
constchar* ccPosition_uColor_frag = STRINGIFY(
n#ifdefGL_ESn
precisionlowp float;
n#endifn
varyingvec4 v_fragmentColor;
voidmain()
{
gl_FragColor = v_fragmentColor;
}
);
这里定义了ccPosition_uColor_frag变量，该片段Shader的功能就是设置顶点的颜色； 上面两段Shader程序会字符串的形式传入initWithByteArrays方法中，下面为initWithByteArrays方法： boolGLProgram::initWithByteArrays(const GLchar* vShaderByteArray,const GLchar* fShaderByteArray)
{
……//Windows平台单独设定
_program = glCreateProgram();
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
_vertShader = _fragShader = 0;
if (vShaderByteArray)
{
if (!compileShader(&_vertShader,GL_VERTEX_SHADER,vShaderByteArray))
{
CCLOG("cocos2d: ERROR: Failedto compile vertex shader");
return false;
}
}
// Create and compile fragment shader
if (fShaderByteArray)
{
if (!compileShader(&_fragShader,GL_FRAGMENT_SHADER,fShaderByteArray))
{
CCLOG("cocos2d: ERROR: Failedto compile fragment shader");
return false;
}
}
if (_vertShader)
{
glAttachShader(_program,_vertShader);
}
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
if (_fragShader)
{
glAttachShader(_program,_fragShader);
}
_hashForUniforms = nullptr;
CHECK_GL_ERROR_DEBUG();
……//Windows平台单独设定
return true;
}
1、如果顶点Shader不为空，编译顶点Shader 2、如果片段Shader不为空，编译片段Shader 3、将program和顶点Shader绑定 4、将program和片段Shader绑定 在compileShader方法中： 1、在Shader程序字符串之前加入Shader执行时可能需要的Uniform变量，形成新的字符串 2、执行上述Shader使用流程中步骤1-3 3、验证该Shader有没有编译成功 此时Cocos2dx中需要使用到的Shader程序都已经准备好了，如何使用后面的博客中会继续讲述；对OpenGL Shader（GLSL）不是很了解的同学可以查询一下这方面的资料。 （编辑：李大同） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |