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最近我们收到了一个非常典型的问题,可能大部分初次接触OpenGL的其他行业的程序员都会有这样的疑惑,今天我们把它拿出来分享一下。
老师好:
看opengl的进阶课程有一段时间了,近来又把课程 从 编写shader到 绘制指令 看了一遍,发现 我对于渲染流程还没有真正理解。
在 FirstTriangle4 终于画出了三角形。
对于绘制的流程基本是清楚的,
一是 准备好shader,即绘制程序
二是准备好顶点数据,发送到显卡
三是发送绘制指令到GPU。 随后GUP就开始调用shader程序着手绘制了。
在 FirstTriangle4中, shader如下:
//---------------------------------- sample.vs --------------------------
attribute vec3 pos;
attribute vec4 color;
uniform mat4 M;
uniform mat4 V;
uniform mat4 P;
varying vec4 V_Color;
void main()
{
V_Color=color;
gl_Position=P*V*M*vec4(pos,1.0);
}
//---------------------------------- sample.fs --------------------------
varying vec4 V_Color;
void main()
{
gl_FragColor=V_Color;
}
对于sample.vs中的变量,由c++代码传入值。V_Color作为 vs 到 fs 间的通信变量,
一个三角形有3个顶点,所以可以理解成 向vertex shader只传入了3个顶点的 坐标,及颜色。
V_Color=color; 这样一个赋值,将一个顶点的颜色数据传给了fs 。
但实际上,一个三角形不光是这3个顶点, 其内部可能包括了 很多个点, 这些点都需要进行着色处理。 而c++所能传的值只有3个顶点数据, 及3个顶点的颜色, 那么三角形内部的其他点的
颜色是如何传给的 fs的, 这点确实不理解。 总感觉在 vs 和 fs 间差了很多东西, 这些东西又控制了 其他点的着色。
问题:
V_Color只传了3个顶点的颜色, 对于三角形内部的其他点的颜色是如何给fs的 ? 其他点的颜色 是否还 通过 V_Color传给fs的 ?
对于感觉 vs, fs间差了很多东西,不知道这点是否正确?
在后面的课程中,还有将 V_WorldPos 传 过去的例子。 同样因为 三角形内部有很多点, 传给fs 的 V_WorldPos 是否每个点都不相同?
我的意思是,V_WorldPos只从 vs 传了3个值, 其他值如何传给 fs?
不知道我的问题是否描述清楚了,望解惑。
附件为 工程源码。
谢谢。
邮件回复:
同学
您好,这里是东汉书院课程支持组。
欢迎您的来信咨询。
你的问题很典型,思路也很清晰。
1、vs到fs之间只需要传递3个点,这样一个基本的图元就可以被绘制出来的。
2、三角形是一个面,表面上的其他点采用的是三角形重心插值算法(barycentric算法)插值计算出来的,这部分是由GPU自动完成的。也就是说在vs端指定了3个顶点,通过GPU的插值会得到整个三角形的面,fs端收到的数据是插值后三角形面上的所有点的数据。
3、插值为非线性插值,不仅顶点的坐标本身可以被插值,顶点附带的所有属性也可以有非常确定的算法去做插值。
这部分内容属于比较深刻的图形学原理方面的内容,如果你有兴趣可以先自行研究。
我们在做完游戏引擎从理论到实践的课程后或许会推出这方面课程。如果那时候还不是很明白可以继续来报名我们的课程。