跨多个着色器的 OpenGL 统一

Posted 2023-02-22

【中文标题】跨多个着色器的 OpenGL 统一

【英文标题】：OpenGL Uniform Across Multiple Shaders

【发布时间】：2015-10-08 01:07:06

【问题描述】：

我在 OpenGL 中创建了一个使用顶点着色器、几何着色器和片段着色器的应用程序。

我有一个统一变量eyePositionWorld，我想在几何着色器和片段着色器中都使用它。

（与eyePositionWorld 相比，我将顶点的位置渲染为颜色）

顶点着色器

#version 430

in vec4 vertexPositionModel;
in vec3 vertexColor;
in vec3 vertexNormalModel;

in mat4 modelMatrix;

uniform mat4 viewMatrix;//World To View
uniform mat4 projectionMatrix;//View to Projection

struct fData

    vec3 fragColor;
    vec3 fragPositionWorld;
    vec3 fragNormalWorld;
;

out fData geomData;

void main()

    gl_Position = projectionMatrix * viewMatrix * modelMatrix * vertexPositionModel;
    geomData.fragColor = vertexColor;
    geomData.fragPositionWorld = (modelMatrix * vertexPositionModel).xyz;
    geomData.fragNormalWorld = (modelMatrix * vec4(vertexNormalModel, 0.0)).xyz;

几何着色器

#version 430

layout(triangles_adjacency) in;
layout(triangle_strip, max_vertices=3) out;

struct fData

    vec3 fragColor;
    vec3 fragPositionWorld;
    vec3 fragNormalWorld;
;

uniform vec3 eyePositionWorldGeomShader;

in fData geomData[];
out fData fragData;

void main() 
    gl_Position = gl_in[0].gl_Position;
    fragData = geomData[0];
    fragData.fragColor = gl_in[0].gl_Position.xyz - eyePositionWorldGeomShader;
    EmitVertex();

    gl_Position = gl_in[2].gl_Position;
    fragData = geomData[2];
    fragData.fragColor = gl_in[2].gl_Position.xyz - eyePositionWorldGeomShader;
    EmitVertex();

    gl_Position = gl_in[4].gl_Position;
    fragData = geomData[4];
    fragData.fragColor = gl_in[4].gl_Position.xyz - eyePositionWorldGeomShader;
    EmitVertex();

    EndPrimitive();

片段着色器

#version 430

struct fData

    vec3 fragColor;
    vec3 fragPositionWorld;
    vec3 fragNormalWorld;
;

in fData fragData;

uniform vec4 ambientLight;
uniform vec3 lightPositionWorld;
uniform vec3 eyePositionWorld;
uniform bool isLighted;

out vec4 color;

void main()

    if (!isLighted)
    
        color = vec4(fragData.fragColor, 1.0);
    
    else
    
        vec3 lightVectorWorld = normalize(lightPositionWorld - fragData.fragPositionWorld);

        float brightness = clamp(dot(lightVectorWorld, normalize(fragData.fragNormalWorld)), 0.0, 1.0);
        vec4 diffuseLight = vec4(brightness, brightness, brightness, 1.0);

        vec3 reflectedLightVectorWorld = reflect(-lightVectorWorld, fragData.fragNormalWorld);
        vec3 eyeVectorWorld = normalize(eyePositionWorld - fragData.fragPositionWorld);

        float specularity = pow(clamp(dot(reflectedLightVectorWorld, eyeVectorWorld), 0.0, 1.0), 40) * 0.5;
        vec4 specularLight = vec4(specularity, specularity, specularity, 1.0);

        //Maximum Distance of All Lights
        float maxDist = 55.0;

        float attenuation = clamp((maxDist - length(lightPositionWorld - fragData.fragPositionWorld)) / maxDist, 0.0, 1.0);

        color = (ambientLight + (diffuseLight + specularLight) * attenuation) * vec4(fragData.fragColor, 1.0);
    

C++ 代码（m_eyePositionUL 和m_eyePositionGeomShaderUL 都刚刚加载了glGetUniformLocation）

glUniform3fv(m_eyePositionUL, 1, &m_camera.getPosition()[0]);
glUniform3fv(m_eyePositionGeomShaderUL, 1, &m_camera.getPosition()[0]);

我怎样才能只将一个制服上传到 OpenGL 并在几何着色器和顶点着色器中都使用它？

【参考方案1】：

这有点令人惊讶，但 OpenGL 让它变得简单。您所要做的就是在两个着色器中使用相同的统一名称！

然后在那个统一的位置上传一次。

将几何着色器中的uniform vec3 eyePositionWorldGeomShader; 替换为uniform vec3 eyePositionWorld;，并在片段着色器中保持统一名称相同。

那么就不要上传其他 Uniform，这样你的 C++ 代码就可以了

glUniform3fv(m_eyePositionUL, 1, &m_camera.getPosition()[0]);