在OpenGL中使用多个着色器

Question

在OpenGL中使用多个着色器

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有没有一种方法可以创建多个着色器（包括顶点、片段，甚至几何和细分），并将它们组合起来实现功能？

例如：我已经看到了在OpenGL的较新版本中使用in和out关键字的许多用途，并将使用它们来说明我的问题。

有没有一种方法可以给定一个着色器（不管是哪个，但假设是片段着色器），例如

in inVar;
out outVar;
void man(){
    var varOne = inVar;
    var varTwo = varOne;
    var varThr = varTwo;
    outVar = varThr;
}

将其转换为片段着色器。

in inVar;
out varOne;
void main(){
    varOne = inVar;
}

跟着片段着色器。

in varOne;
out varTwo;
void main(){
    varTwo = varOne;
}

跟着片段着色器。

in varTwo(
out varThr;
void main(){
    varThr = varTwo
}

最后是片元着色器。

in varThr;
out outVar;
void main(){
    outVar = varThr;
}

“in”和“out”是描述这种行为的正确“概念”吗？还是我应该寻找其他关键词？请注意，保留HTML标签。

- WoodMath

一旦创建，glUseProgram(pgmID) 允许您在程序之间切换。 - undefined

@j-p：你是什么意思？我并不是想要切换程序。我是想要将同一类型的多个着色器的效果结合起来。 - undefined

GL中有一些“子程序”可以实现组合...https://www.opengl.org/wiki/Shader_Subroutine - undefined

2个回答

4

生成着色器。这就是几乎所有3D引擎和游戏引擎所做的事情。

换句话说，它们使用代码来操作文本，并在运行时或构建时生成源代码。

有时它们会使用GLSL的预处理器。例如：

#ifdef USE_TEXTURE
  uniform sampler2D u_tex;
  varying vec2 v_texcoord;
#else
  uniform vec4 u_color;
#endif

void main() {
  #ifdef USE_TEXTURE
    gl_FragColor = texture2D(u_tex, v_texcoord);
  #else 
    gl_FragColor = u_color;
  #endif
}

然后在运行时，添加一个字符串来定义USE_TEXTURE。

JavaScript

var prefix = useLighting ? '#define USE_TEXTURE' : '';
var shaderSource = prefix + originalShaderSource;

大多数引擎通过获取许多小的GLSL代码块并将它们与各种字符串替换组合来进行更多字符串操作。

- gman

但是预处理器不允许更改应用哪些着色器或者它们的顺序。它们在实际着色器编译之后应用。我的主要目标是在客户端程序和各个着色器编译完成之后（通过输入选择）执行这些操作。 - undefined

这不是着色器的工作方式。生成你的着色器。是否使用预处理器来帮助完成这个任务，取决于你自己。 - undefined

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可以查看英文原文，
原文链接

- Reto Koradi · Accepted Answer

在OpenGL中，可以将多个相同类型的着色器附加到程序对象中。但在OpenGL ES中，这种方法不被支持。

这是来自于OpenGL 4.5规范第7.3节“程序对象”，第88页（强调添加）：

多个相同类型的着色器对象可以附加到单个程序对象上，一个着色器对象也可以附加到多个程序对象上。

与此相比，OpenGL ES 3.2规范第7.3节“程序对象”，第72页如下（强调添加）：

不允许将多个相同类型的着色器对象附加到单个程序对象上。然而，一个着色器对象可以附加到多个程序对象上。

然而，即使在OpenGL中，使用多个相同类型的着色器也不能像您在问题中概述的那样工作。只有其中一个着色器可以有一个main()函数。其他着色器通常只包含函数。因此，您将多个相同类型的着色器链接成管道的想法在这种形式下将无法工作。

有时候会这样使用：有一个（或多个）着色器包含了一组通用函数，只需要编译一次，就可以用于多个着色器程序。这类似于一般编程中的函数库。您可以称之为“库着色器”，虽然这个术语并不是官方术语。

然后，每个着色器程序都有一个包含main()函数的每种类型的单个着色器，该着色器包含该程序的特定逻辑和控制流程，并从“库着色器”调用通用函数。

按照您问题中的概述，您可以通过在每个着色器中定义一个函数来实现类似的功能。例如，第一个片段着色器可以包含以下代码：

void shaderOne(in vec4 varIn, out vec4 varOut) {
    varOut = varIn;
}

第二个着色器：

void shaderTwo(in vec4 varIn, out vec4 varOut) {
    varOut = varIn;
}

第三个着色器：

void shaderThr(in vec4 varIn, out vec4 varOut) {
    varOut = varIn;
}

您需要一个包含main()的着色器，您可以在其中链接其他着色器：

in vec4 varOne;
out vec4 outVar;

void main() {
    vec4 varTwo, varThr;
    shaderOne(varOne, varTwo);
    shaderTwo(varTwo, varThr);
    shaderThr(varThr, outVar);
}