Shadery. Artur Staszczyk Bartłomiej Filipek

Transkrypt

1 Shadery Artur Staszczyk Bartłomiej Filipek

2 Potok graficzny Vertex shader Fragment shader GLSL Przykłady Inne shadery?

3 Vertex shader Dane o wierzchołkach i atrybuty Obcinanie (clipping) Transformacje Oświetlenie?? Generacja współrzędnych tekstur oraz ich transformacje Pomysły artystów rasteryzacja

4 Fragment Shader Teksturowanie, łączenie kilku tekstur mgła Pomysły artystów Operacje na fragmentach jak testy głębi, alpha, blending, etc. Zapisz do bufora ramki gdy fragment zaakceptowany Antyaliasing

5 Pozycja gl_vertex Normalna gl_normal Współrzędne tekstur(y) Kolor gl_color Vertex Shader Obliczenia gl_position gl_frontcolor gl_texcoord[n] Stałe jak gl_modelviewmatrix, gl_lightsource*n+, stale od użytkownika, textury, bufory

6 Wykonywane dla każdego wierzchołka, wiec może byd wiele shaderów wykonywanych równolegle, dla kilku wierzchołków naraz! Może: Przekształcid wierzchołki z przestrzeni obiektu do przestrzeni obcinania (clip-space) Przekazad kolor, normalne i inne atrybuty do pixel shadera. Obliczyd współrzędne tekstur I wiele innych obliczeo. Minimum to ustawid wartośd dla gl_position Obliczone wartości (jak kolor, normale ) są interpolowane i przekazywane do fragment shader a

7 Fragment Shader gl_color gl_texcoord[n] Obliczenia gl_fragcolor gl_fragdata[] Stałe, gl_lightsource*n+, stale od użytkownika, etc

8 void main() { gl_fragcolor = gl_color; gl_fragcolor.g = 1.0; } gl_fragcolor minimum które trzeba wykonad w Pixel shaderze ustawid kolor fragmentu Gl_Color interpolowana wartośd pochodząca od gl_frontcolor ustawionej w vertex shaderze

9 Gdy już zdecydujemy się na użycie jakiegoś shadera to w całości musimy zastąpid dany etap potoku renderowania. Na przykład nie możemy tylko obliczyd pozycji wierzchołka i żądad od OpenGL a aby sam sobie policzył dla tego samego wierzchołka oświetlenie. Lub też obliczyd kolor w pixel shaderze i chcied aby mgła policzyła się sama.

10 aplikacja GPU dane

11 Język wysokiego poziomu Alternatywy: HLSL, CG

12 GLSL Version OpenGL Version

13 Język bardzo podobny składniowo do C/C++, dlatego uczy się go bardzo szybko i sprawnie W związku z tym, że jest bardzo specjalizowany głównie skupiono się na łatwości obliczeo, mamy więc do dyspozycji multum funkcji matematycznych. na pewno nie ma umiejętności otwierania i zapisywania do pliku, czy wyrzucania wyjścia na konsole Gotowe klasy/struktury dla wektorów (vec2, vec3, vec4 ) i macierzy (mat2, mat3 ) wraz z wszelkimi operacjami na nich. Wbudowana obsługa czytania z tekstur za pomocą tzw. sampler a Instrukcje warunkowe i pętle, instrukcje break, continue, return Można pisad funkcje, tworzyd struktury. Specjalna instrukcja discard dla fragmentów, powoduje odrzucenie fragmentu i nie zapisanie go do bufora (*) Oczywiście można się komunikowad s shaderami i ustawiad im odpowiednie wartości z głównego naszego programu.

14 Uniform można ustawid przed narysowaniem geometrii obiektu, innymi słowy: stała dla konkretnego obiektu. Varying gdy ustawimy ją w vertex shaderze to fragment shader otrzyma tą wartośd, ale odpowiednio interpolowaną. Np. normal, position, etc Attrib (dla wierzchołków) atrybut dla pojedynczego wierzchołka jak gl_color, gl_normal Const stała na potrzeby wewnętrzne shadera Bez kwalifikatora zmienna zwykła globalna lub lokalna.

15 void InitShaders() { GLint vertex_shader = glcreateshader(gl_vertex_shader); GLint fragment_shader= glcreateshader(gl_fragment_shader); char *vs = ReadAllTextFromFile("shaders/basic.vert"); char *fs = ReadAllTextFromFile("shaders/basic.frag"); const char * vv = vs; const char * ff = fs; glshadersource(vertex_shader, 1, &vv,null); glshadersource(fragment_shader, 1, &ff,null); glcompileshader(vertex_shader); glcompileshader(fragment_shader); }

16 Glint shader_program = glcreateprogram(); glattachshader(shader_program, vertex_shader); glattachshader(shader_program, fragment_shader); gllinkprogram(shader_program); GLint timeelapsed = glgetuniformlocation(shader_program, "time"); Glint texture = glgetuniformlocation(shader_program, "texture"); glbindtexture(gl_texture_2d, gtexsample); gluniform1i(texture, 0);

17 gluseprogram(0); gldeleteprogram(shader_program);

18 void printshaderinfolog(gluint obj) { int infologlength = 0; int charswritten = 0; char *infolog; glgetshaderiv(obj, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infologlength); } if (infologlength > 0) { infolog = (char *)malloc(infologlength); glgetshaderinfolog(obj, infologlength, &charswritten, infolog); printf("%s\n",infolog); free(infolog); }

19 glgetprogramiv(p, GL_LINK_STATUS, &success); if (!success) { int infologlength = 0; int charswritten = 0; char *infolog; } glgetprogramiv(p, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infologlength); if (infologlength > 0) { infolog = (char *)malloc(infologlength); glgetprograminfolog(p, infologlength, &charswritten, infolog); utlog_error("error in building program! \n%s",infolog); free(infolog); return false; }

20 Jak to wygląda w kodzie? Projekt: Basic_shaders

21 130/330 core profile Nie ma predefinowanych uniformów od OpenGL Nie ma varying i attribute

22 Inne shadery? Compute Shader lighthouse3d.com//opengl-4-1-pipeline/

23 opengl.org/sdk/docs/man3 openglbook.com - darmowa książka o nowoczesnym OpenGL - darmowa książka o nowoczesnym OpenGL - tutorial o VBO

24

25 Artur Staszczyk Bartłomiej Filipek