OpenGL Shading Language

OpenGL Shading Language
Тип	язык для программирования шейдеров и язык программирования
Разработчик	Khronos Group
Операционная система	Кроссплатформенное программное обеспечение
Первый выпуск	2004
Последняя версия	4.5 (30 января 2015)
Сайт	opengl.org

GLSL (OpenGL Shading Language) — язык высокого уровня для программирования шейдеров. Синтаксис языка базируется на языке программирования ANSI C, однако, из-за его специфической направленности, из него были исключены многие возможности, для упрощения языка и повышения производительности. В язык включены дополнительные функции и типы данных, например для работы с векторами и матрицами.

Основное преимущество GLSL перед другими шейдерными языками — переносимость кода между платформами и ОС.

История

Изначально GLSL 1.10 стал доступен в виде набора расширений GL_ARB_shading_language_100, GL_ARB_shader_objects, GL_ARB_vertex_shader , GL_ARB_fragment_shader. Но уже начиная с OpenGL 2.0, GLSL включен в ядро.

Начиная с OpenGL 3.3, GLSL меняет нумерацию версий. Теперь номер версии GLSL будет соответствовать версии OpenGL.

GLSL версия	OpenGL версия
1.10.59	2.0
1.20.8	2.1
1.30.10	3.0
1.40.08	3.1
1.50.11	3.2
3.30.6	3.3
4.00.9	4.0
4.10.6	4.1
4.20.11	4.2
4.30.8	4.3
4.50	4.5

GLSL 1.50

Добавлена поддержка геометрических шейдеров, для которых ранее использовались расширения GL_ARB_geometry_shader4, GL_EXT_geometry_shader4.

Пример простого вершинного шейдера (Vertex Shader) на GLSL

Преобразование входной вершины так же, как это делает стандартный конвейер.

void main(void)
{
    gl_Position = ftransform();
}

Замечание: ftransform() больше не поддерживается GLSL с версии 1.40 и GLSL ES с версии 1.0. Теперь программисты должны управлять матрицами проекции и трансформации модели в соответствии со стандартом OpenGL 3.1.

#version 140

uniform Transformation {
    mat4 projection_matrix;
    mat4 modelview_matrix;
};

in vec3 vertex;

void main() {
    gl_Position = projection_matrix * modelview_matrix * vec4(vertex, 1.0);
}

Пример простого геометрического шейдера (Geometry Shader) на GLSL

Простой шейдер, работающий с цветом и положением.

#version 120
#extension GL_EXT_geometry_shader4 : enable

void main() {
  for(int i = 0; i < gl_VerticesIn; ++i) {
    gl_FrontColor = gl_FrontColorIn[i];
    gl_Position = gl_PositionIn[i];
    EmitVertex();
  }
}

В OpenGL 3.2 с GLSL 1.50 геометрические шейдеры были добавлены в «core functionality» что означает, что теперь не нужно использовать расширения. Однако, синтаксис достаточно сложен.

Простой шейдер, передающий положения вершин треугольников на следующий этап.:

#version 150

layout(triangles) in; //тип входных данных - треугольники
layout(triangle_strip, max_vertices = 3) out; //тип выходных данных - цепочка треугольников, не более 3 вершин (то есть один треугольник)

void main() {
  for(int i = 0; i < gl_in.length(); i++) {
    gl_Position = gl_in[i].gl_Position;
    EmitVertex(); //создалась выходная вершина, содержащая копию всех активных выходных данных, в данном случае только gl_Position
  }
  EndPrimitive();
}

Пример простого фрагментного шейдера (Fragment Shader) на GLSL

Создаёт тексель красного цвета..

#version 120
void main(void)
{
    gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}

В GLSL 1.30 и новее используется следующая функция:

glBindFragDataLocation(Programm, 0, "MyFragColor");

где: Programm — указатель на программу; 0 — номер буфера цвета, если вы не используете MRT(Multiple Render Targets), значение должно быть равно 0; «MyFragColor» — имя выходной переменной шейдерной программы, записывающей в данный буфер.

#version 150
void main(void)
{
    MyFragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}

IDE

• Shader Config
• Render Monkey
• Mac OpenGL Shader Builder
• OpenGL Shader Designer
• Shader Maker (GPL)
• Polydraw

См. также

• HLSL
• Cg
• Шейдер

Литература

• Боресков Алексей. Разработка и отладка шейдеров. — БХВ-Петербург, 2006. — 488 с. — ISBN 5-94157-712-5.
• Боресков Алексей. Расширения OpenGL. — БХВ-Петербург, 2005. — 688 с. — ISBN 5-94157-614-5.

Ссылки

Статьи

• http://www.gamedev.ru
• http://mirgames.ru/

Спецификации

• GLSL Language Specification, Version 1.50
• GLSL Language Specification, Version 1.40
• GLSL Language Specification, Version 1.30
• GLSL Language Specification, Version 1.20
• OpenGL Fragment Shader Specification
• OpenGL Vertex Shader Specification
• OpenGL Shader Objects Specification
• OpenGL Geometry Shader Specification

Примеры

• [1]