OpenGL ES渲染之Shader准备

转自：http://cn.cocos2d-x.org/tutorial/show?id=1783

Cocos2d-x底层图形绘制是使用OpenGL ES协议的。OpenGL ES是什么呢?

OpenGL ES(OpenGl for Embedded System)是OpenGL三维图形API的子集，针对手机、Pad和游戏主机等嵌入式设备而设计。该API由Khronos集团定义推广，Khronos是一个图形软硬件行业协会，该协会主要关注图形和多媒体方面的开放标准。OpenGL ES是OpenGL三维图形API的子集，针对手机、Pad和游戏主机等嵌入式设备而设计。Cocos2d-x底层图形渲染使用OpenGL ES2.x新特性可编程着色器(Shader)，本文就详细介绍shader的使用流程以及shader程序的保存方式等

OpenGL ES是从OpenGL剪裁或定制过来了，去除了glBegin/glEnd,四边形(GL_QUADS)，多边形(GL_POLYGON)等复杂图元等许多非必要的特性。经过多年发展，现在主要有两个版本,OpenGLES1.x针对固定管线硬件，OpenGL ES2.x针对可编程管线硬件。OpenGL ES1.0是以OpenGL1.3规范为基础的，OpenGL ES1.1是以OpenGL1.5为基础的，他们分别又支持common和commonlite两种profile。OpenGL ES2.0是参照OpenGL2.0规范定义的。

从Cocos2d-x 2.x版本开始，Cocos2d-x底层图形渲染使用OpenGL ES2.x新特性可编程着色器(Shader)，下面首先介绍Shader的使用流程：

xxxxx… //Shader程序

1、创建着色器对象：glCreateShader

2、着色器对象关联着色器代码：glShaderSource

3、把着色器源代码编译成目标代码：glCompileShader

4、验证着色器是否已经变异通过：glGetShaderiv、glGetShaderInfoLog

5、创建一个着色器程序：glCreatePragram

6、把着色器链接到着色器程序中：glAttachShader

7、链接着色器程序：glLinkProgram

8、验证着色器程序是否链接成功：glGetProgramiv、glGetProgramInfoLog

9、使用着色器程序进行定点或片段处理：glUseProgram

在Cocos2d-x引擎中GLProgramCache类扮演着一个重要的角色，初始化并且保存Shader程序；并且为需要渲染的元素提供需要的Shader程序：

下面为单例方法getInstance：

1、 第一次调用GLProgramCache::getInstance()方法时会new一个GLProgramCache实例方法

2、 初始化GLProgramCache实例方法

3、 方法单例_sharedGLProgramCache

下面为GLProgramCache的init方法：

1、在GLProgramCache::init中会调用加载Shader方法loadDefaultGLPrograms

2、在loadDefaultGLPrograms方法中首先会创建一个GLProgram对象

3、将对应名称的Shader加载到GLProgram对象中

4、将GLProgram对象插入到字典_programs中

在loadDefaultGLProgram方法中：

1、 根据GLProgram类型使用对应的shader程序初始化GLProgram；在initWithByteArrays中，会将上述Shader使用流程中1-6不走执行

2、 链接Program

3、 获取该Program中的一些Uniform变量，工后续使用

下面看一下Cocos2d-x中Shader程序的保存方式

在cocos2d\cocos\renderer\ccShaders.cpp中:

ccShader_Position_uColor.vert文件：

这里定义了ccPosition_uColor_vert变量，该顶点着色器的功能室使用矩阵计算OpenGL中顶点的位置；

ccShader_Position_uColor.frag文件：

这里定义了ccPosition_uColor_frag变量，该片段Shader的功能就是设置顶点的颜色；

上面两段Shader程序会字符串的形式传入initWithByteArrays方法中，下面为initWithByteArrays方法：

1、如果顶点Shader不为空，编译顶点Shader

2、如果片段Shader不为空，编译片段Shader

3、将program和顶点Shader绑定

4、将program和片段Shader绑定

在compileShader方法中：

1、在Shader程序字符串之前加入Shader执行时可能需要的Uniform变量，形成新的字符串

2、执行上述Shader使用流程中步骤1-3

3、验证该Shader有没有编译成功

此时Cocos2d-x中需要使用到的Shader程序都已经准备好了，如何使用后面会继续讲述；对OpenGL Shader（GLSL）不是很了解的同学可以查询一下这方面的资料。

来源网址：http://blog.csdn.net/xinchuantao/article/details/40108753