OSG新版GLSL语法全解析

“OSG 新版语法”其实不是 OSG（OpenSceneGraph）本身的语法变化，而是 OSG 使用的 OpenGL GLSL（OpenGL Shading Language） 的更新与封装方式变化。
OSG 只是调用 OpenGL shader 功能（即 GLSL），所以“新版语法”其实是指 GLSL 3.30+ 或 4.x 的规范，而不是 OSG 自定义语法。

下面我帮你系统总结：

---

🧩 一、GLSL 在 OSG 中的使用结构

OSG 使用 osg::Shader 与 osg::Program 管理 GLSL 代码：

osg::ref_ptr<osg::Program> program = new osg::Program;
program->addShader(osg::Shader::readShaderFile(osg::Shader::VERTEX, "shader.vert"));
program->addShader(osg::Shader::readShaderFile(osg::Shader::FRAGMENT, "shader.frag"));osg::StateSet* ss = geode->getOrCreateStateSet();
ss->setAttributeAndModes(program, osg::StateAttribute::ON);
ss->addUniform(new osg::Uniform("myColor", osg::Vec3(1.0f, 0.0f, 0.0f)));

---

🧠 二、GLSL 新版语法（以 #version 330 core 为例）

GLSL 3.30 之后有明显语法更新，与旧版（1.20、1.30）不同：

功能	旧版写法	新版写法（推荐）
顶点输入	attribute vec3 position;	layout(location = 0) in vec3 aPos;
顶点输出 / 片元输入	varying vec2 texCoord;	out vec2 fragTexCoord;（在顶点） / in vec2 fragTexCoord;（在片元）
uniform 声明	uniform mat4 modelViewProj;	同旧版，但更严格类型检查
颜色输出	gl_FragColor = vec4(1.0);	layout(location=0) out vec4 FragColor;
纹理采样	texture2D(sampler, uv)	texture(sampler, uv)
矩阵乘法	gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex;	自定义 uniform: uniform mat4 MVP; gl_Position = MVP * vec4(aPos,1.0);
光照等固定管线变量	旧版使用 gl_Normal, gl_Color 等	新版完全废弃，由用户自己传入

---

⚙️ 三、OSG 与 GLSL 的常见内置变量和 Uniform

新版 OSG 不再自动传递固定管线变量（如 gl_ModelViewMatrix），但你可以在 C++ 层手动设置。

下面是一些 OSG 常见自动或自定义传递的 uniform 名称与用途：

变量名	类型	来源 / 含义
osg_ModelViewMatrix	mat4	模型视图矩阵
osg_ProjectionMatrix	mat4	投影矩阵
osg_ModelViewProjectionMatrix	mat4	模型视图投影矩阵
osg_NormalMatrix	mat3	法线矩阵（视图空间下的法线变换）
osg_ViewMatrix	mat4	摄像机视图矩阵
osg_Viewport	vec4	当前视口
osg_FrameTime	float	当前帧时间（如果启用）
osg_DeltaFrameTime	float	帧间时间差
osg_FrameNumber	int	帧编号
osg_SimulationTime	float	模拟时间

这些变量在启用 osg::StateSet 的 setUseShaderDefines(true) 或绑定了相机的状态集时可以自动注入。

---

🧩 四、顶点/片元着色器常见模板

✅ 顶点着色器

#version 330 corelayout(location = 0) in vec3 aPos;      // 顶点位置
layout(location = 1) in vec3 aNormal;   // 顶点法线
layout(location = 2) in vec2 aTexCoord; // 纹理坐标out vec2 fragTexCoord; // 传递给片元着色器uniform mat4 osg_ModelViewProjectionMatrix;void main()
{gl_Position = osg_ModelViewProjectionMatrix * vec4(aPos, 1.0);fragTexCoord = aTexCoord;
}

---

✅ 片元着色器

#version 330 corein vec2 fragTexCoord;
out vec4 FragColor;uniform sampler2D diffuseMap;void main()
{vec3 color = texture(diffuseMap, fragTexCoord).rgb;FragColor = vec4(color, 1.0);
}

---

🧱 五、OSG 常用 Uniform 类型对应关系（C++ → GLSL）

OSG C++ Uniform 类型	GLSL 对应类型	示例
osg::Uniform::FLOAT	float	uniform float time;
osg::Uniform::FLOAT_VEC2	vec2	uniform vec2 offset;
osg::Uniform::FLOAT_VEC3	vec3	uniform vec3 lightDir;
osg::Uniform::FLOAT_VEC4	vec4	uniform vec4 color;
osg::Uniform::FLOAT_MAT4	mat4	uniform mat4 MVP;
osg::Uniform::INT	int	uniform int layerIndex;
osg::Uniform::SAMPLER_2D	sampler2D	uniform sampler2D tex;

---

🔧 六、OSG 新版 Shader 开发技巧

1. 保持 GLSL 版本一致（顶点与片元）

2. 使用 layout(location = x) 明确绑定输入

3. 所有 in 与 out 变量必须一一对应类型

4. 用自定义 uniform 替代旧的固定管线矩阵

5. 不要使用被弃用的变量（如 gl_Vertex, gl_Color, gl_Normal）

6. 调试时启用 OSG 的着色器日志

   osg::DisplaySettings::instance()->setShaderHint(osg::DisplaySettings::SHADER_HINT_DEBUG);
   

---

🧾 七、完整的现代 OSG Shader 框架

osg::ref_ptr<osg::Program> program = new osg::Program;
program->addShader(new osg::Shader(osg::Shader::VERTEX, vertexSource));
program->addShader(new osg::Shader(osg::Shader::FRAGMENT, fragmentSource));osg::ref_ptr<osg::Uniform> mvpUniform = new osg::Uniform("osg_ModelViewProjectionMatrix", osg::Matrixf());
ss->addUniform(mvpUniform);ss->setAttributeAndModes(program.get(), osg::StateAttribute::ON);

---

🚀 八、进一步学习建议

主题	推荐版本/参考
GLSL 标准文档	OpenGL 4.6 Core Profile GLSL 460 Specification
OSG Shader 示例	OpenSceneGraph/examples/osgshader/
现代 OSG 教程	https://github.com/openscenegraph/OpenSceneGraph/wiki/Shaders

---