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1、定义与功能

顶点着色器

	顶点着色器,是图形渲染管线中的第一个可编程阶段,它的主要任务是,处理从CPU发送到GPU的顶点数据,包括:1、顶点位置的变换(如:模型空间 -> 世界空间 -> 视图控件 -> 投影空间的转换)2、光照计算3、传递数据到后续的渲染阶段(`传递数据到片元着色器`)

片元着色器

片元着色器,是图形渲染管线中处理像素级渲染的阶段,它接收由`顶点着色器插值得到的片元`(即:屏幕上的像素或像素的候选者),并生成最终的颜色和其他与像素相关的数据

2、顶点/片元之间的数据传递


1、顶点数据传递:顶点着色器处理完顶点数据后,会将结果(包括位置、颜色、纹理坐标等)传递给片元着色器,这通常是通过 `varying` 变量来实现的,这些变量,在光栅化阶段被线性插值,以生成每个片元对应的值2、光照与纹理:在某些情况下,顶点着色器会执行初步的光照计算,并将结果作为输入,传递给片元着色器,片元着色器则负责执行更详细的光照计算,如:计算每个像素上的光照强度和颜色,同时,片元着色器还负责纹理映射,即:从纹理中读取颜色信息,并应用到相应的像素上

3、渲染流程

	在渲染流程中,顶点着色器首先处理顶点数据,然后将处理后的数据传递给光栅化器,光栅化器将顶点数据转换为片元数据,并将这些数据,以及顶点着色器输出的varying变量,传递给片元着色器,最后,片元着色器处理这些数据,生成最终的颜色值,并将其写入帧缓冲区以供显示

4、关系总结


依赖关系:1、片元着色器,依赖于,顶点着色器的输出数据,来进行进一步的计算和处理,没有顶点着色器提供的顶点数据、varying变量插值结果,片元着色器就无法正常工作。2、顶点着色器和片元着色器共同协作,完成了从顶点数据到像素颜色的整个渲染过程。

码子

vertex.glsl 顶点着色器


`precision关键字:指定后续声明的浮点数类型的精度,在图形渲染中,特别是使用GPU进行渲染时,浮点数的精度可以根据需要进行调整,以平衡渲染质量和性能,precision lowp float;   // 后续,所有浮点数的精度,为lowp(低精度:-2^8 - 2^8)precision lowp mediump; // 后续,所有浮点数的精度,为mediump(中精度:-2^10 - 2^10)precision lowp highp;   // 后续,所有浮点数的精度,为highp(高精度:-2^16 - 2^16)`
precision lowp float;`attribute:在顶点着色器中声明变量(在较新的GLSL版本中,attribute已经被in关键字所取代)vec3:一个数据类型,代表一个三维向量 `
attribute vec3 position;uniform mat4 modelMatrix;  `modelMatrix模型矩阵:用于将顶点,从模型空间 -> 世界空间`
uniform mat4 viewMatrix;  `viewMatrix视图矩阵:用于将顶点,从世界空间 -> 观察空间`
uniform mat4 projectionMatrix;  `projectionMatrix投影矩阵:用于将顶点,从观察空间 -> 裁剪空间,并最终映射到屏幕坐标上`attribute vec2 uv; `uv:每个顶点的纹理坐标(u, v)`
varying vec2 vUv; `vUv:传递给片段着色器的纹理坐标`// 获取时间
uniform float uTime; `uTime:一个统一变量,用于传递时间信息,可以用于动画效果`varying float vElevation;void main() {`将输入的纹理坐标传递给片段着色器`vUv = uv;`用于,将顶点的位置,从模型空间 -> 世界空间`vec4 modelPosition = modelMatrix*vec4(position, 1.0);`顶点着色器,处理的每个顶点都有一个位置(position),这个位置是一个三维向量(vec3),包含x、y、z三个坐标`// modelPosition.x += 1.0;// modelPosition.z += 1.0;// modelPosition.z += modelPosition.x;` 1、通过,正弦函数,动态地调整顶点的z坐标,创建了一种基于时间和顶点位置的波动效果基于顶点x坐标和时间的正弦波值,并将其幅度缩放为原始值的5%,意味着,随着uTime(时间)的增加,顶点的z坐标,将根据其在x轴上的位置以正弦波的形式变化。2、sin((modelPosition.x + uTime) * 10.0),为什么乘以10呢?因为,正弦函数sin的周期是2π,意味着,它完成一个完整的波形(从0到1,再到0)需要2π个单位但是,对(modelPosition.x + uTime)乘以10之后,实际上,是在对,正弦函数sin的周期,进行缩放,使得原本需要2π单位才能完成的波形,现在只需要(2π / 10) = 0.2π单位,就能完成一次完整的周期,所以,乘以10.0,意味着,波形在相同的空间或时间范围内,完成了更多的周期,从而增加了波形的频率 `modelPosition.z = sin((modelPosition.x+uTime)*10.0)*0.05;modelPosition.z += sin((modelPosition.y+uTime)*10.0)*0.05;vElevation = modelPosition.z; `将调整后的z值传递给片段着色器``计算顶点在裁剪空间中的位置`gl_Position = projectionMatrix*viewMatrix*modelPosition;
}
http://www.yayakq.cn/news/507793/

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