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Shader 入门:GLSL ES(简介和基本语法)

前言

欢迎来到我的 Shader 入门系列文章,在本系列文章中我将和大家一起学习 Shader 相关知识,以便于我们阅读和编写 Shader。

我们将从 GLSL ES 开启我们的学习之路,本篇文章作为该系列的开篇,将给大家简单介绍 GLSL ES 并学习它的基本语法。

话不多说,我们开始吧!

在本系列文章中主要针对 GLSL ES 3.0 进行讲解


正文

简介

在正式学习 GLSL ES 之前,我们先大概了解下以下内容:

OpenGL

OpenGL 全称为 Open Graphics Library(开放图形库)。

用于渲染 2D 或 3D 图像的跨语言跨平台的应用程序编程接口

OpenGL ES

OpenGL ES 全称为 OpenGL for Embedded Systems(嵌入式系统开放图形库)。

OpenGL ES 是 OpenGL 的子集,主要针对嵌入式系统设计,去除了 Open GL 中非必要的特性。

GLSL

GLSL 全称为 OpenGL Shading Language(OpenGL 着色语言),是一款在 OpenGL 着色器(Shader)中使用的编程语言。

GLSL ES

GLSL ES 全称为 OpenGL ES Shading Language(OpenGL ES 着色语言),就是用于 OpenGL ES 着色器的编程语言。


基本语法

GLSL(ES)作为一款类 C 语言,其同样也是强类型语言,基本语法和 C 语言相似。

基础

  • 大小写敏感

  • 表达式后面必须以 ; 结束

注释

单行注释:使用 // 开头的一行文字

// 我是单行注释

多行注释:使用 /**/ 包裹多行文字

/*
我是第一行注释
我是第二行注释
*/

变量

变量的命名可以使用英文 a-zA-Z、数字 0-9 和下划线 _,另外需注意以下几点:

  • 不能以数字开头
  • 不能以 gl_ 开头
  • 不能直接使用 GLSL 保留的名称

声明变量时必须指定类型,允许先声明后赋值:

int age = 18; // 声明并赋值
float money; // 声明不赋值
bool isMe; // 先声明
isMe = true; // 后赋值

一条表达式可以声明多个变量,需用 , 分隔:

int age, balance; // 都不赋值
int a, b = 110; // 同时赋值

常量

在类型前面添加 const 关键字来声明常量,常量一但创建就不能更改:

const int AGE = 18; // 声明常量必须赋值
AGE = 20; // error! 常量不可以更改

函数

定义函数时,如果函数有返回值,就需要指定返回值的类型,如果没有返回值,必须指定为空 void

如果函数有参数,那么也需要指定参数的类型,如果没有参数则可以不填或者填入 void(一般都不填)。

// 没有返回值没有参数的 main 函数
void main() {
// ...
}
// 接收两个 int 类型参数并返回 int 类型的值的 sum 函数
int sum(int a, int b) {
return a + b;
}

可以先声明后定义,可以声明多次但是只允许定义一次:

void foo(); // 首次声明
void foo(); // 允许重复声明
void foo() { ... } // 定义

重载

重载函数允许你传入不同数量或不同类型的参数:

void foo(int value) { ... }
void foo(float value) { ... }
void foo(float value1, int value2) { ... }

作用域

使用一对花括号 {} 包裹的区域即为一个作用域:

void foo() {
int a = 0;
{
int b = 0;
}
}

子域可以访问父域的成员,但是反过来不行:

void foo(int a) {
{
int a = a + 1; // 第二个 a 属于父域,不冲突
int b = a; // 访问当前作用域的 a
}
int c = b; // Error! 当前作用域内不存在 b
int d = a; // 当前作用域的参数 a
}

同一作用域内不允许成员名称重复:

int age; // 声明为整型
float age; // Error! 冲突
void age(); // Error! 冲突

在同一作用域内不允许重复声明:

int a; // 首次声明
int a; // Error! 不可以重复声明

相关资料

OpenGL ES Registry(OpenGL ES 资料页)
https://www.khronos.org/registry/OpenGL/index_es.php

OpenGL ES 3 Quick Reference Card(OpenGL ES 3 快速参考卡片)
https://www.khronos.org/files/opengles3-quick-reference-card.pdf

GLSL ES Specification 3.00(GLSL ES 规范 3.0)
https://www.khronos.org/registry/OpenGL/specs/es/3.0/GLSL_ES_Specification_3.00.pdf

OpenGL ES 3.0 Online Reference Pages(OpenGL ES 3.0 在线参考页)
https://www.khronos.org/registry/OpenGL-Refpages/es3.0/


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