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OpenGL-ES 学习(13) ---- Shader 编译和程序对象

news 2025/10/30 2:33:09

概述

在本节中，我们提供创建 Shader对象，并且编译链接到一个程序对象的完整流程，主要内容如下：

Shader 和程序对象概述
创建和编译Shader
创建和链接程序对象
设置和获取统一变量
获取和设置属性
Shader 编译器和程序二进制代码

想要用 Shader 进行渲染，必须创建两个基本的对象：Shader 对象和程序对象(program object)；它们之间的关系类似于C语言链接程序和编译器

C语言对象将一段源代码生成目标对象
C链接程序将对象文件链接为最后的文件

Shader 对象是包含多个 Shader 的对象，源代码提供给 Shader 对象，Shader 对象被编译为一个目标形式（类似于 obj 文件），编译之后，Shader 对象可以连接到一个程序对象，一个程序对象可以连接多个 Shader 对象，在 OpenGL-ES 中，每个程序对象必须连接到一个 Vertex Shader 对象和 Fragment Shader.

之后使用 Shader 进行渲染，步骤如下：
shader渲染.png

创建和编译Shader

创建和编译Shader使用的 API如下：
glCreateShader (GLenum type)
glDeleteShader(GLuint shader)
说明：创建/删除 VertexShader or FragmentShader ，返回新 Shader 的 handle

glShaderSource (GLuint shader, GLsizei count, const GLchar conststring, const GLint *length)
说明：指定 Shader 的 src_code 源代码

glCompileShader (GLuint shader)
说明：编译 Shader

glGetShaderiv（GLuint shader，GLenum pname，GLint * params)
说明：检查 Shader 是否编译成功

glGetShaderInfoLog(GLuint shader，GLsizei maxLength，GLsizei *length，GLchar *infoLog)
说明：获取编译 Shader 的 log 信息

链接程序对象

链接程序对象使用的 API 如下：

API	说明
glCreateProgram()	创建程序对象
glDeleteProgram()	删除程序对象
glAttachShader()	Shader 对象连接到程序对象
glDetachShader()	Shader 对象从程序对象分离
glLinkPrigram()	链接程序对象
glGetProgramiv	查询Shader 链接信息
glGetProgramInfoLog	获取程序信息日志

绘制一个最简单的三角形

绘制一个基本三角形，示例输入顶点坐标和颜色坐标如下：

	//R G B AGLfloat color[4] = { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f };// 3 vertices, with (x,y,z) per-vertexGLfloat vertexPos[3 * 3] = {1.0f,  0.0f, 0.0f, // v00.0f, 1.0f, 0.0f, // v10.0f, 0.0f, 1.0f  // v2};

vertexPos 数组表示的是三个顶点的三维坐标，OpenGL-ES 中使用的坐标系如下图所示：
Vertex 坐标.png

openGL-坐标.png

示例代码

#include "esUtil.h"typedef struct
{GLuint programObject;
} UserData;static int Init(ESContext *esContext)
{UserData *userData = esContext->userData;const char vShaderStr[] ="#version 300 es                            \n""layout(location = 0) in vec4 a_position;   \n""layout(location = 1) in vec4 a_color;      \n""out vec4 v_color;                          \n""void main()                                \n""{                                          \n""    v_color = a_color;                     \n""    gl_Position = a_position;              \n""}";const char fShaderStr[] ="#version 300 es            \n""precision mediump float;   \n""in vec4 v_color;           \n""out vec4 o_fragColor;      \n""void main()                \n""{                          \n""    o_fragColor = v_color; \n""}";GLuint programObject;// Create the program objectprogramObject = esLoadProgram(vShaderStr, fShaderStr);if (programObject == 0) {return GL_FALSE;}// Store the program objectuserData->programObject = programObject;// R G B AglClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 0.5f);return GL_TRUE;
}static void Shutdown(ESContext *esContext)
{UserData *userData = esContext->userData;glDeleteProgram(userData->programObject);
}static void Draw(ESContext *esContext)
{UserData *userData = esContext->userData;//R G B AGLfloat color[4] = { 0.0f, 1.0f, 0.0f, 1.0f };// 3 vertices, with (x,y,z) per-vertexGLfloat vertexPos[3 * 3] ={1.0f,  0.0f, 0.0f, // v00.0f, 1.0f, 0.0f, // v10.0f, 0.0f, 1.0f  // v2};glViewport(0, 0, esContext->width, esContext->height);glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);glUseProgram(userData->programObject);glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 0, vertexPos);glEnableVertexAttribArray(0);glVertexAttrib4fv(1, color);glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);glDisableVertexAttribArray(0);
}