Open GL著色處理器(Program)在Cocos中是如何使用的?

準備

在GLProgramCache初始化時編譯加載默認的GLProgram,其中有很多默認的Program每個都進行了相應的默認值設置。

其中默認加載uniform的名稱如下,這些uniform都是在每次繪制之前設值進去的

uniform mat4 CC_PMatrix;
uniform mat4 CC_MultiViewPMatrix[4];
uniform mat4 CC_MVMatrix;
uniform mat4 CC_MVPMatrix;
uniform mat4 CC_MultiViewMVPMatrix[4];
uniform mat3 CC_NormalMatrix;
uniform vec4 CC_Time;
uniform vec4 CC_SinTime;
uniform vec4 CC_CosTime;
uniform vec4 CC_Random01;
uniform sampler2D CC_Texture0;
uniform sampler2D CC_Texture1;
uniform sampler2D CC_Texture2;
uniform sampler2D CC_Texture3;

給Sprite設值Program

在給一個Sprite設置紋理的時候 就默認的使用一個有位置,有紋理,沒有模型變化,投影變化的Program。

void Sprite::setTexture(Texture2D *texture)
{
 setGLProgramState(GLProgramState::
   getOrCreateWithGLProgramName(
   GLProgram::SHADER_NAME_POSITION_TEXTURE_COLOR_NO_MVP,
   texture));
...
}

繪制

在Render中的drawBatchedTriangles函數中執行一些opengl相關的頂點、紋理、等等設置。
這些數據來源于各種Comman命令。

一、 Setup up vertices/indices 準備頂點和頂點索引

二、 Copy vertices/indices to GL objects 將頂點和頂點索引賦值到GL的Buffer中

三、 Draw 繪制

分為兩個小步驟,cmd.useMaterial()和 glDrawElements
其中cmd.useMaterial()中有三個小步驟:綁定紋理ID、設置顏色混合mode、給GLProgram設置相關屬性。

GLProgram屬性設置步驟具體說明

1、設置內置Uniform( build-in Uniform)

uniform mat4 CC_PMatrix;
是director中的投影變化矩陣
getMatrix(MATRIX_STACK_TYPE::MATRIX_STACK_PROJECTION)

uniform mat4 CC_MultiViewPMatrix[4];
director中_projectionMatrixStackList的最上面的投影矩陣,最多4個
_director->getProjectionMatrix(i)

uniform mat4 CC_MVMatrix;
每個cmd中模型變化矩陣

uniform mat4 CC_MVPMatrix;
模型投影變化矩陣
CC_PMatrix * CC_MVMatrix 兩個矩陣相乘之后的結果

uniform mat4 CC_MultiViewMVPMatrix[4];
CC_MultiViewPMatrix[4]中的每個投影變化矩陣 分別與 CC_MVMatrix相乘

uniform mat3 CC_NormalMatrix;
對CC_MVMatrix 取逆然后再轉置,公式:為CC_MVMatrix'*

uniform vec4 CC_Time;
uniform vec4 CC_SinTime;
uniform vec4 CC_CosTime;
不是精準的全局現實時間,是游戲運行幀數乘以FPS的結果,將其取名為time。

CC_Time[0] = time/10.0 f 
CC_Time[1] = time
CC_Time[2] = time * 2
CC_Time[3] = time * 4 

CC_SinTime[0] = time / 8.0 f
CC_SinTime[1] = time / 4.0 f
CC_SinTime[2] = time / 2.0 f
CC_SinTime[3] = sinf (time)

CC_CosTime[0] = time / 8.0 f
CC_CosTime[1] = time / 4.0 f
CC_CosTime[2] = time / 2.0 f
CC_CosTime[3] = cosf (time)

uniform vec4 CC_Random01;
四個0到1 之間的不同隨機值

2、設置完內置Uniform( build-in Uniform)的值之后,設置Vertex Attribute 的值,及attribute。

設置之前判斷了下GLProgramState中的_vertexAttribsFlags標記,用于開啟被啟用的頂點屬性(attribute)。也可以不判斷使用之前判斷過的。
其中的開啟狀態以GLProgram里的為準。

cocos中最多允許設置16個頂點屬性值。
應用GLProgramState中的_attributes所有屬性
最后調用 glVertexAttribPointer 設置頂點屬性

一個Program中有7中默認綁定的屬性:position、color、coord、coord1、coord2、coord3、normal。綁定的枚舉值在GLProgram中有定義。但是不是所有Program都開啟相應的屬性,只有開啟的才會在用到時作用。

繪制時這些屬性的值來源于command._glProgramState._attributes
除了position、coloe、coord
command中的_glProgramState是在添加命令是設值,來源于Sprite

總結:在給Sprite設置GLProgramState時,可以設置相應的屬性用來傳遞給Shader,默認是空。

3、最后設置GLProgramState中 用戶的Uniform 。及_uniforms 中的uniform

四、 Cleanup

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