「游戏引擎 浅入浅出」4. 着色器

Posted 2022-08-05 _Captain

「游戏引擎 浅入浅出」是一本开源电子书，PDF/随书代码/资源下载：
https://github.com/ThisisGame/cpp-game-engine-book

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着色器就是Shader，Shader就是一段GPU程序源码。

我们大学就学过的C语言是CPU程序源码，Shader和C 语言有很多相似之处，也要写代码、编译、链接。

通过下面的表格来做对照。

	C语言	Shader
目标硬件	CPU	GPU
编译流程	创建项目	创建GPU程序
	创建多个代码文件	创建Shader对象(顶点Shader和片段Shader)
	编写多个代码	上传Shader源码到Shader对象
	编译代码	编译Shader
	添加到链接列表	添加到链接列表
	链接	链接

是不是很相似呢！

渲染一个图像，其实就是在GPU上执行了Shader代码，然后将顶点坐标、颜色数据作为输入，经由Shader进行处理，然后输出像素数据到屏幕上。

和C语言不一样的是，C语言只需要一个main.c 文件就可以编译成功。

但是Shader是配套出现的， Vertex Shader(顶点着色器)、Fragment Shader(片段着色器)，两者缺一不可。

	C语言	Shader
目标硬件	CPU	GPU
代码文件列表	main.c	main.vs(Vertex Shader)
	...	main.fs(Fragment Shader)

着色器的种类

Vertex Shader(顶点着色器)、Fragment Shader(片段着色器/像素着色器) 我们听到最多的就是这两个。

Geometry Shader、Computer Shader看过但是实际项目中没用过。

Tessellation Control Shader 、Tessellation Evaluation Shader这两个就几乎没有听过。

这是由工作内容决定的，大家都是从事手机游戏开发。

目前市面上的手机，很大一部分仍然是OpenGL ES3.0的版本或更低。

Computer Shader在OpenGL ES 3.1版本才开始支持。

Geometry Shader在OpenGL ES 3.2版本才开始支持。

更多资料参考OpenGL官网：
https://www.khronos.org/opengl/wiki/Category:Shaders

本书也仅介绍Vertex Shader(顶点着色器)、Fragment Shader(片段着色器)。

在 3.绘制简单图形 这一章的配套项目里，ShaderSource.h 里面就存放着Vertex Shader 和 Fragment Shader 的源码。

如下图：

观察这段代码，又发现和C语言的相同之处 – 入口都是 main 函数。

	C语言	Shader
目标硬件	CPU	GPU
入口	void main()	void main()

当前小节对Shader有了一个大概的映像即可，后续章节再详细介绍。