OpenGL Shading Language
GLSL (OpenGL Shading Language, Graphics Library Shader Language) — язык высокого уровня для программирования шейдеров. Разработан в целях математических расчетов, которые обычно требуются для выполнения растеризации графики. Синтаксис языка базируется на языке программирования ANSI C, однако, из-за его специфической направленности, из него были исключены многие возможности, для упрощения языка и повышения производительности. В язык включены дополнительные функции и типы данных, например для работы с векторами и матрицами. OpenGL Shading Language (GLSL) версии 4.0 даёт разработчикам небывалую мощь и гибкость при создании современных интерактивных программ. Появляется возможность напрямую и в полной мере использовать силу современных графических процессоров (GPUs) благодаря мощному языку и API (англ. Application Programming Interface). Программы на GLSL не существуют сами по себе, а входят как составная часть в большую программу для OpenGL. На сегодняшний день OpenGL Shading Language (GLSL) является основной составной частью OpenGL API[1]. Забегая вперёд скажем, что всякая программа для OpenGL внутри себя использует одну или несколько GLSL-программ. Эти мини-программы на GLSL называются шейдерами. Программа-шейдер исполняется в графическом процессоре и реализует алгоритмы эффектов освещенности и закраски для 3-мерных изображений. При этом программа-шейдер способна на большее, чем реализация только алгоритма закраски поверхностей. Они также могут создавать анимацию, мозаику и даже общие математические вычисления. Программа-шейдер предназначена к исполнению прямо в графическом процессоре и часто с применением параллельных вычислений. Например фрагментный шейдер исполняется один раз для каждого пикселя, а вычисления запускаются одновременно в разных потоках графического процессора. Число процессоров в графической подсистеме определяет число одновременных потоков. Всё это делает программы-шейдеры необычайно эффективными и позволяет программисту очень легко задействовать параллельные вычисления. Вычислительная мощность современных графических подсистем впечатляет. В следующей таблице приведены количества шейдер-процессоров в некоторых моделях платах NVIDIA GeForce 900 . Основное преимущество GLSL перед другими шейдерными языками — переносимость кода между платформами и ОС. Язык GLSL используется в OpenGL, в OpenGL ES и WebGL используется язык GLSL ES (OpenGL ES Shading Language). ИсторияИзначально GLSL 1.10 стал доступен в виде набора расширений GL_ARB_shading_language_100, GL_ARB_shader_objects, GL_ARB_vertex_shader , GL_ARB_fragment_shader. Но уже начиная с OpenGL 2.0, GLSL включен в ядро. Начиная с OpenGL 3.3, GLSL меняет нумерацию версий. Теперь номер версии GLSL будет соответствовать версии OpenGL[2].
GLSL 1.50Добавлена поддержка геометрических шейдеров, для которых ранее использовались расширения GL_ARB_geometry_shader4, GL_EXT_geometry_shader4. Пример простого вершинного шейдера (Vertex Shader) на GLSLПреобразование входной вершины так же, как это делает стандартный конвейер. void main(void)
{
gl_Position = ftransform();
}
Замечание: ftransform() больше не поддерживается GLSL с версии 1.40 и GLSL ES с версии 1.0. Теперь программисты должны управлять матрицами проекции и трансформации модели в соответствии со стандартом OpenGL 3.1. #version 140
uniform Transformation {
mat4 projection_matrix;
mat4 modelview_matrix;
};
in vec3 vertex;
void main() {
gl_Position = projection_matrix * modelview_matrix * vec4(vertex, 1.0);
}
Пример простого геометрического шейдера (Geometry Shader) на GLSLПростой шейдер, работающий с цветом и положением. #version 120
#extension GL_EXT_geometry_shader4 : enable
void main() {
for(int i = 0; i < gl_VerticesIn; ++i) {
gl_FrontColor = gl_FrontColorIn[i];
gl_Position = gl_PositionIn[i];
EmitVertex();
}
}
В OpenGL 3.2 с GLSL 1.50 геометрические шейдеры были добавлены в «core functionality» что означает, что теперь не нужно использовать расширения. Однако, синтаксис достаточно сложен. Простой шейдер, передающий положения вершин треугольников на следующий этап.: #version 150
layout(triangles) in; //тип входных данных - треугольники
layout(triangle_strip, max_vertices = 3) out; //тип выходных данных - цепочка треугольников, не более 3 вершин (то есть один треугольник)
void main() {
for(int i = 0; i < gl_in.length(); i++) {
gl_Position = gl_in[i].gl_Position;
EmitVertex(); //создалась выходная вершина, содержащая копию всех активных выходных данных, в данном случае только gl_Position
}
EndPrimitive();
}
Пример простого фрагментного шейдера (Fragment Shader) на GLSLСоздаёт тексель красного цвета.. #version 120
void main(void)
{
gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}
В GLSL 1.30 и новее используется следующая функция: glBindFragDataLocation(Program, 0, "MyFragColor");
где: Program — указатель на программу; 0 — номер буфера цвета, если вы не используете MRT(Multiple Render Targets), значение должно быть равно 0; «MyFragColor» — имя выходной переменной шейдерной программы, записывающей в данный буфер. #version 150
void main(void)
{
MyFragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}
IDE
См. такжеЛитература
Примечания
СсылкиСтатьи
Спецификации
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Portal di Ensiklopedia Dunia
