GLSL基础
OpenGL Shading Language GLSL作为一种着色语言是纯粹的和GPU打交道的计算机语言。
因为GPU是多线程并行处理器，所以GLSL直接面向SIMD模型的多线程计算。GLSL编写的着色器函数是对每个数据同时执行的。每个顶点都会由顶点着色器中的算法处理，每个像素也都会由片段着色器中的算法处理。因此，初学者在编写自己的着色器时，需要考虑到SIMD的并发特性，并用并行计算的思路来思考问题。最常见用法是在顶点着色器里生成所需要的值，然后传给片断着色器用。
GLSL能做什么？- 日以逼真的材质 -- 金属，岩石，木头，油漆等
- 日益逼真的光照效果 -- 区域光和软阴影
- 非现实材质 -- 美术效果，钢笔画，水墨画和对插画技术的模拟
- 针对纹理内存的新用途
- 更少的纹理访问
- 图形处理 -- 选择，边缘钝化遮蔽和复杂混合
- 动画效果 -- 关键帧插值，粒子系统
- 用户可编程的反走样方法
GLSL注意
- GLSL支持函数重载
- GLSL不存在数据类型的自动提升，类型必须严格保持一致。
- GLSL不支持指针，字符串，字符，它基本上是一种处理数字数据的语言
- GLSL不支持联合、枚举类型、结构体位字段及按位运算符
数据类型
GLSL有三种基本数据类型：float，int和bool，以及由这些数据类型组成的数组和结构体。
需要注意的是，GLSL并不支持指针。与C/C++不同的是，GLSL将向量和矩阵作为基本数据类型。注意：GLSL不存在数据类型的自动提升，类型必须严格保持一致。标量
- float
- int
- bool
42 // 十进制 042 // 八进制 0x2A // 十六进制
GLSL不存在数据类型的自动提升，类型必须严格保持一致
矢量
矢量可以和标量甚至矩阵做加减乘除(必须符合规则)
vec2, vec3, vec4 // 包含2/3/4个浮点数的矢量ivec2, ivec3, ivec4 // 包含2/3/4个整数的矢量bvec2, bvec3, bvec4 // 包含2/3/4个布尔值的矢量
声明：
vec3 v; //声明三维浮点型向量v v[1]=3.0; //给向量v的第二个元素赋值 // 下面两种等价vec3 v = vec3(0.6);vec3 v = vec3(0.6, 0.6, 0.6);
注意： 除了用索引的方式外，还可以用选择运算符的方式来使用向量。选择运算符是对于向量的各个元素（最多为4个）约定俗成的名称，用一个小写拉丁字母来表示。根据向量表示对象的意义不同，可以使用以下选择运算符：表示顶点可以用 (x、y、z、w)表示颜色可以用 (r、g、b、a)表示纹理坐标用 (s、t、p、q)用户可以选择其中任意一种选择运算符，它们的作用是等效的。也就是说，如果v是一个向量，那么 v[0]、v.r、v.x 和 v.s 都指的是向量v的第一个元素。
例如：vec4 v1=vec4(1.0, 2.0, 3.0, 4.0)； //用构造函数的方式声明并初始化四维浮点型vec4 v2； v2.xy=v1.yz; //将v1的第二个和第三个元素复制到v2的第一个和第二个元素 v2.z=2.0; //给v2的第三个元素赋值 v2.xy=v1.yx; //将v1的头两个元素互换，再复制到v2的头两个元素中
矩阵
mat2, mat3, mat4 -- 2x2/3x3/4x4/的矩阵
矩阵是按列顺序组织的，先列后行例如：
mat4 m; //声明四维浮点型方阵m m[2][3]=2.0; //给方阵的第三列、第四行元素赋值 // 下面两种等价，初始化矩阵对角mat2 m = mat2(1.0)mat2 m = mat2(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
取样器(Sampler)
纹理查找需要制定哪个纹理或者纹理单元将制定查找。
sampler1D // 访问一个一维纹理sampler2D // 访问一个二维纹理 sampler3D // 访问一个三维纹理samplerCube // 访问一个立方贴图纹理sampler1DShadow // 访问一个带对比的一维深度纹理sampler2DShadow // 访问一个带对比的二维深度纹理
uniform sampler2D grass;vcc2 coord = vec2(100, 100);vec4 color = texture2D(grass, coord);
如果一个着色器要在程序里结合多个纹理，可以使用取样器数组
const int tex_nums = 4;uniform sampler2D textures[tex_nums];for(int i = 0; i < tex_nums; ++i) { sampler2D tex = textures[i]; // todo ...} 结构体：
这是唯一的用户定义类型
struct light { vec3 position; vec3 color; }; light ceiling_light; 数组
数组索引是从0开始的，而且没有指针概念
// 创建一个10个元素的数组 vec4 points[10]; // 创建一个不指定大小的数组vec4 points[]; points[2] = vec4(1.0); // points现在大小为3points[7] = vec4(2.0); // points现在大小为8
void
只能用于声明函数返回值
类型转换
必须明确地进行类型转换，不会自动类型提升
float f = 2.3; bool b = bool(f); // b is true
限定符
GLSL中有4个限定符（variable qualifiers）可供使用，它们限定了被标记的变量不能被更改的"范围"。
- const
- attribute
- uniform
- varying
const
const和C++里差不多，定义不可变常量
表示限定的变量在编译时不可被修改attribute
attribute是应用程序传给顶点着色器用的
不允许声明时初始化attribute限定符标记的是一种全局变量,该变量在顶点着色器中是只读（read-only）的，该变量被用作从OpenGL应用程序向顶点着色器中传递参数，因此该限定符仅能用于顶点着色器。uniform
unifrom一般是应用程序用于设定顶点着色器和片断着色器相关初始化值。
不允许声明时初始化uniform限定符标记的是一种全局变量,该变量对于一个图元（primitive）来说是不可更改的 它可以从OpenGL应用程序中接收传递来的参数。varying
varying用于传递顶点着色器的值给片断着色器
不允许声明时初始化它提供了从顶点着色器向片段着色器传递数据的方法，varying限定符可以在顶点着色器中定义变量，然后再传递给光栅化器，光栅化器对数据插值后，再将每个片段的值交给片段着色器。限制
- 不能在if-else中声明变量
- 用于判断的条件必须是bool类型(if,while,for...)
- (?:)操作符后两个参数必须类型相同
- 不支持switch语句
vec4 toonify(in float intensify) { vec4 color; color = vec4(0.8,0.8,0.8,0.8) return color;} discard
discard关键字可以避免片段更新帧缓冲区，当流控制遇到这个关键字时，正在处理的片段就会被标记为丢
函数
- 函数名可以通过参数类型重载，但是和返回值类型无关
- 所有参数必须完全匹配，参数不会自动
- 函数不能被递归调用
- 函数返回值不能是数组
函数参数标示符
in: 进复制到函数中，但不返回的参数(默认)
out: 不将参数复制到函数中，但返回参数inout: 复制到函数中并返回混合操作
通过在选择器(.)后列出各分量名，就可以选择这些分量
vec4 v4;v4.rgba; // 得到vec4v4.rgb; // 得到vec3v4.b; // 得到floatv4.xy; // 得到vec2v4.xgba; // 错误！分量名不是同一类v4.wxyz; // 打乱原有分量顺序v4.xxyy; // 重复分量
最后推荐一个GLSL编辑调试工具 OpenGL Shader Builder (Mac OS X) 在苹果的开发者中心的下载Graphics Tools.dmp