openglshader编程

❶ 什么是Shader

2D图形，就是无论你如何移动视角，地面上的建筑物、花草树木样子都不会变，而3D图形则不 同，随着视角的变换，你看到的物体也在变化，从正面变成侧面，越远的物体越小，越近的越大，与现实生活中人眼看到的情景非常相似。 shader就是专门用来渲染3D图形的一种技 术，通过shader，程序设计人员可以自己编写显卡渲染画面的算法，使画面更漂亮、更逼真。 几年前并没有shader这个东西，所以那时候的显卡，就不 支持shader，而只支持固定管线渲染，游戏画面也没有现在的酷。 shader又分两种 ，一种是顶点shader（3D图形都是由一个一个三角形组 成的，顶点shader就是计算顶点位置，并为后期像素渲染做准备的），另一种是像素shader，像素shader顾名思义，就是以像素为单位，计算光 照、颜色的一系列算法。 几 个不同的图形API有各自的shader语言：在DirectX中，顶点shader叫做 vertex shader ，像素shader叫做 pixel shader； 在OpenGL中，顶点shader也叫做 vertex shader ，但像素shader叫做 fragment shader。 此外显卡芯片厂商nVidia还推出CG显卡编程语言，也支持 shader。 shader 有很多不同的版本：所以，即使你的显卡支持shader，但可能版本不够高，所以无法支持比较新的游戏使用的 shader。 一般来说，大部分游 戏都支持不同版本的shader，为的是让尽可能多的机器都能运行，为此需要做很多额外的工作。 除了显卡不够新之外，不同显卡厂商对shader的支持也不尽相同，所以同一个游戏，一样的 设置，在n卡和ATI的卡上，表现可能大不一样。 另外，安装官方最新的驱动程序也是必要的。如果你安装了错误的驱动程序，甚至是随便从网上下载一个显卡驱动，那么即使你的显卡支持 shader，也可能跑不了需要shader支持的程序，包括但不限于网络游戏！ 三个level：

❷ shader编程怎么学

学习方法

(1)由简入繁：自己写Shader,从最简单写起，简单的测试通过了，再一点点往里加。
(2)多调试：例如，有一个float变量x。假如x范围是[0,1],则在frag片段函数里输出 float4(x,0,0,1)的颜色，以红色的深浅来观察x的值；如果x范围是[0,1000],则可在frag片段函数里输出 float4(x/1000,0,0,1)的颜色。方法就这么简单，具体根据需要去调整。
(3)结合查看UnityCG.cginc等文件,以及unity的自带Shader，即Build-in Shader。
Build-in Shader下载地址
(4)看看书：建议看本教程的同时，多看看书。推荐英文的The CG Tutorial，也就是中文版的Cg教程_可编程实时图形权威指南
相关教材链接

学习小技巧
(1)查看UnityCG.cginc等文件
使用Vertex and Fragment的CG时，会#include "UnityCG.cginc",用到里面的很多函数，如TRANSFORM_TEX，UNITY_TRANSFER_DEPTH等函数的定义。那么怎么查看这些定义呢？

windows路径：Unity\Editor\Data\CGIncludes
mac路径:右键点击unity图标->show contents->Data->CGIncludes
该文件夹下有Unity关于Shader的库，如UnityCG.cginc，UnityCG.glslinc,Lighting.cginc等。打开
UnityCG.cginc（写字板MONODev等均可），后即可查看相关函数的定义。

（2）电子书的学习技巧
中文电子书，学起来快，好理解，但大多数是影印版。
英文电子书，可以很好的用关键词搜索知识点。

(3)使用#prama only_renderers d3d9 ， 限定编译平台。(3)(4)配合使用效果更好

(4)打开编译后的Shader,查看对应的汇编代码或者OpenGL ES代码。
方法：左键单机shader文件，然后在Inspector面板里点击Open Compiled Shader.

❸ OpenGL和OpenGL Shading Language的关系

打个比方，你的PC上运行着一个使用了 opengl 的客户端程序，这个客户端程序同时会访问一个服务器（显卡）提供的服务，那么 shader 就是你上传到服务器上进行运行的程序。

这个“服务器”（显卡）比较特殊，提供很特定的服务（把客户端提供的 3d 几何图形，根据摄像机位置等参数，经过一系列计算，转换成屏幕显示缓冲区 [framebuffer] 中的 RGB 数据）（这就是渲染流水线，原来由 opengl 在以软件形式提供主要部分，大部分由 CPU 负责，显卡负责一小部分例如只负责栅格化，随着显卡硬件技术发展，目前这个流水线，基本全部移至显卡硬件中了，从而解放了 CPU 的负担，让 CPU 可以关注更重要的游戏逻辑部分。）。shader 就是服务器上运行的服务中的一些组件（比如说，你可以理解为需要符合某个接口的 dll，相当于插件），所以你需要上传你的 shader 组件给“服务器”，然后“服务器”就会调用你提供的组件（shader program）。

因为这个任务比较特殊，所以使用的编程语言也比较特殊，最早是类似汇编，但是这样写 shader 毫无疑问也太困难了点。所以后来就发展出了类 C 的高级语言，这就是 shader language。

opengl 制定了这样的规范，程序员按照语言规则，写出 shader 源码，由 opengl - 显卡（这两者通常是难以区分的，因为硬件厂商也提供 opengl implement），像普通开发过程一样，编译，链接成“服务器”可执行组件，提交给“服务器”（显卡）。

因此，程序员实际上同时负责客户端程序（CPU）的全部和“服务器”程序（GPU）的一部分。shader 提供给程序员根据自己的需要定制渲染结果的灵活性。

shader 有多种，分别对应着渲染过程的不同环节。最基本的两个是 vertex shader 和 fragment shader。（后者在DirectX 中叫 ）

vertex shader 设置几何图形的位置，并向 fragment shader 提供重要的数据。
fragment shader 主要在栅格化时为几何图形填充像素，换句话说，设置三角形内部点的 RGB。

❹ 怎样学好 GPU 编程目前有哪些流行的 shader 语言

shader语言主要有三种：OpenGL的GLSL，DirectX的HLSL，和Nvidia的CG。

语言本身其实不难，比如HLSL跟C很像，用不了多久就能学会。难的在于如何写出好Shader，这是图形学的功夫。

建议先跟DirectX或OpenGL的Tutorial走一些例子，摸清楚Pipeline和Shader的工作原理。然后读一些图形学的书，推荐Real Time Rendering，记得出到第三版了。

读了这些书以后大概就懂得如何使用着色器语言写出各种效果了，熟练之后就可以尝试接触一些比较高级的材料，比如最新的DirectX示例，CUDA，从头追看一遍GPU Gem， Shader X系列文章。GPU跟一般的计算机编程还不太一样，理论性很强，想要自己发挥，还是需要有一定基础的。

图形学功底扎实的话各种语言都会一通百通，还是多看多写多练。

❺ Opengl shader 主要用来做什么shader完全是gpu处理么

找一下这本书《Shaders.for.Game.Programmers.and.Artists》，网上有。

❻ 请问directx和opengl是对显卡的编程吗那shader又是什么三者有什么关系呢

DirectX（Direct
eXtension，简称DX）是由微软公司创建的多媒体编程接口。由C++编程语言实现，遵循COM。被广泛使用于Microsoft Windows、Microsoft XBOX、Microsoft
XBOX 360和Microsoft XBOX ONE电子游戏开发，并且只能支持这些平台。最新版本为DirectX 12，创建在最新的Windows
8.1上。

OpenGL（全写Open
Graphics Library）是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口的规格，它用于三维图象（二维的亦可）。OpenGL是一个开放的三维图形软件包，它独立于窗口系统和操作系统，OpenGL可以与Visual C++紧密接口，便于实现机械手的有关计算和图形算法，可保证算法的正确性和可靠性目前，2.0版本开始加入了很多类似于DirectX中可编程单元的设计.

Shader Model（在3D图形领域常被简称SM）就是“优化渲染引擎模式”。Shader（着色器）是DirectX中一段能够针对3D对象进行操作、并被GPU所执行的程序。早在微软发布DirectX 8时，Shader
Model的概念就出现在其中了，并根据操作对象的不同被分为对顶点进行各种操作的Vertex Shader（顶点渲染引擎）和对像素进行各种操作的Pixel
Shader（像素渲染引擎）。

到了Shader Model 4.0,在VS和PS之间引入了一个新的可编程图形层--几何渲染器(Geometry
Shader)。原来的Vertex Shader和Pixel Shader只是对逐个顶点或像素进行处理，而新的Geometry
Shader可以批量进行几何处理。然而性能受到诟病，为了兼顾性能，在DirectX11(SM
5.0)开始引入了Tessellation来取代GS的部分功能。

说白点，三者的关系是，Shader Model是DirectX其中一个技术协议程序，而DirectX和OpenGL则是多媒体编程接口的竞争对手。

❼ opengl 使用多个shader为不同物体着色

不同的颜色空间有不同的取值范围，这种不同有利于某些数值算法的实现，
0.0-1.0是很典型的一种，常用于数学变换的中间结果

不过存储的格式当中，恐怕更多还是变换回以整数为主的空间

很惭愧一直没玩openGL，不过可以查一下shader用的是什么颜色空间，
根据这个就可以找到一堆资料让你理解啦

❽ Shader在OpenGL ES中是怎样一般的存在

回到GLES中，GLES 1.0是固定管线（为了某些原因），不需要也不能写Shader；GLES 2.0+是可编程管线，必须写Shader。
建议题主少走点弯路，直接上可编程管线。虽然比固定管线稍微要多做点工作，但长远来看是好的，能做出更炫的效果并充分利用GPU。

❾ OpenGL怎么学就业能做啥呢

OpenGL就业主要能做3D游戏开发，学习需要一个系统的流程，如下：

openGL学习建议按照如下的步骤进行：

1、基本的线性代数知识，不需要很深入，大学时的线性代数拿出来复习一下足够用了，特别是矩阵变换部分。

2、C++开发语言，一定要非常熟练。

3、《计算机图形学》这个应该是高校教材了，这个也是所有图形学的基础知识。

4、《3D游戏编程大师技巧》等基础入门教材，这一类图书基本上是将基础知识和openGL API如何使用结合起来，使得读者可以开始上手开发。同样的还有 https://learnopengl-cn.github.io/ 这一类网站，都是比较好的入门资料。

5、《openGL编程指南》俗称“红宝书”，《OpenGL Super Bible 5th》俗称“蓝宝书”，不过这两本书更加适合作为查询手册，用到哪一块需要深入了解时进行查询。

6、再深入就是了解详细的管线处理流程、shader语言开发等。

openGL主要属于计算机图形学方面的内容，这一块属于比较专业的领域了。

目前主要做3D游戏开发这一块用得最多，大公司做游戏引擎开发主要以openGL为主，即便现在很多基于U3D开发的手游，至少也需要熟悉基本的openGL管线流程和一些shader知识。

其次，做一些专业领域的仿真会很多，再次在做各种滤镜、特效方面也需要用到openGL知识，不过这些方面还需要图像处理方面的一些知识。

PpenGL的设计

OpenGL规范描述了绘制2D和3D图形的抽象API。尽管这些API可以完全通过软件实现，但它是为大部分或者全部使用硬件加速而设计的。

OpenGL的API定义了若干可被客户端程序调用的函数，以及一些具名整型常量（例如，常量GL_TEXTURE_2D对应的十进制整数为3553）。

虽然这些函数的定义表面上类似于C编程语言，但它们是语言独立的。因此，OpenGL有许多语言绑定，值得一提的包括：JavaScript绑定的WebGL（基于OpenGL ES 2.0在Web浏览器中的进行3D渲染的API）；C绑定的WGL、GLX和CGL；iOS提供的C绑定；Android提供的Java和C绑定。

OpenGL不仅语言无关，而且平台无关。规范只字未提获得和管理OpenGL上下文相关的内容，而是将这些作为细节交给底层的窗口系统。出于同样的原因，OpenGL纯粹专注于渲染，而不提供输入、音频以及窗口相关的API。

OpenGL是一个不断进化的API。新版OpenGL规范会定期由Khronos Group发布，新版本通过扩展API来支持各种新功能。每个版本的细节由Khronos Group的成员一致决定，包括显卡厂商、操作系统设计人员以及类似Mozilla和谷歌的一般性技术公司。

除了核心API要求的功能之外，GPU供应商可以通过扩展的形式提供额外功能。扩展可能会引入新功能和新常量，并且可能放松或取消现有的OpenGL函数的限制。

然后一个扩展就分成两部分发布：包含扩展函数原型的头文件和作为厂商的设备驱动。供应商使用扩展公开自定义的API而无需获得其他供应商或Khronos Group的支持，这大大增加了OpenGL的灵活性。OpenGL Registry负责所有扩展的收集和定义。

每个扩展都与一个简短的标识符关系，该标识符基于开发公司的名称。例如，英伟达（nVidia）的标识符是NV。如果多个供应商同意使用相同的API来实现相同的功能，那么就用EXT标志符。

这种情况更进一步，Khronos Group的架构评审委员（Architecture Review Board，ARB）正式批准该扩展，那么这就被称为一个“标准扩展”，标识符使用ARB。

第一个ARB扩展是GL_ARB_multitexture。

OpenGL每个新版本中引入的功能，特别是ARB和EXT类型的扩展，通常由数个被广泛实现的扩展功能组合而成。