典型的着色器结构 #version version_number in type in_variable_name; in type in_variable_name;
out type out_variable_name;
uniform type uniform_name;
int main() { // 处理输入并操作一些图形 ... // 输出处理结果输出变量 out_variable_name = weird_stuff_we_processed; } 当我们谈到顶点着色器时，每个输入变量也被称为顶点属性(Vertex Attribute)。我们能声明的顶点属性是有上限的，它一般由硬件来决定。OpenGL确保至少有16个顶点属性包含4分量，但有些硬件可能允许更多的顶点属性，您可以查询GL_MAX_VERTEX_ATTRIBS获得具体上限： int nrAttributes; glGetIntegerv(GL_MAX_VERTEX_ATTRIBS, &nrAttributes); std::cout << "Maximum nr of vertex attributes supported: " << nrAttributes << std::endl;
数据类型 int、float、double、uint和bool vecn 包含n个float默认向量 bvecn 包含n个bool分量的向量 ivecn 包含n个int分量的向量 uvecn 包含n个unsigned int分量的向量 dvecn 包含n个double分量的向量
示例 顶点着色器
#version 330 core layout (location = 0) in vec3 aPos; // 位置变量的属性位置值为0
out vec4 vertexColor; // 片段着色器指定颜色输出
void main() { gl_Position = vec4(aPos, 1.0); // 注意我们如何把一个vec3作为vec构造器参数4 vertexColor = vec4(0.5, 0.0, 0.0, 1.0); // 将输出变量设置为暗红色 }
片段着色器
#version 330 core out vec4 FragColor;
in vec4 vertexColor; // 输入变量(名称相同，类型相同)来自顶点着色器
void main() { FragColor = vertexColor; }
uniform Uniform是一种从CPU中的应用向GPU然而，中间着色器发送数据的方式uniform与顶点属性有些不同。 首先，uniform是全局的(Global)。全局意味着uniform变量必须在每个着色器程序对象中独一无二，它可以在任何阶段被着色器程序的任何着色器访问。 第二，不管你把uniform什么是值设置，uniform在它们被重置或更新之前，它们的数据将始终保存。 示例 片段着色器中 #version 330 core out vec4 FragColor;
uniform vec4 ourColor; // 在OpenGL该变量设置在程序代码中
void main() { FragColor = ourColor; } 主程序中 float timeValue = glfwGetTime(); float greenValue = (sin(timeValue) / 2.0f) 0.5f; int vertexColorLocation = glGetUniformLocation(shaderProgram, "ourColor"); glUseProgram(shaderProgram); glUniform4f(vertexColorLocation, 0.0f, greenValue, 0.0f, 1.0f);
关于glUniformn的后缀（n就是维度） 后缀 含义 f 函数需要一个float作为它的值 i 函数需要一个int作为它的值 ui 函数需要一个unsigned int作为它的值 3f 函数需要3个float作为它的值 fv 函数需要一个float向量/数组作为它的值
着色器类 着色器的编写、编译和管理是一件麻烦的事情。在着色器主题的结尾，我们会写一个类来让我们的生活更轻松。它可以从硬盘上读取着色器，然后编译和链接它们，并对它们进行错误的检测，这变得非常有用。这也将让你知道如何将你所学到的知识包装到一个抽象的对象中。
我们将把所有的着色器放在第一个文件中，主要是为了学习，当然，移植也很方便。让我们先添加必要的include，并定义类结构：
#ifndef SHADER_H #define SHADER_H
#include <glad/glad.h>; // 包含glad获得一切必要性OpenGL头文件
#include <string> #include <fstream> #include <sstream> #include <iostream>
class Shader { public: // 程序ID unsigned int ID;
// 构造器读取并构建着色器 Shader(const GLchar* vertexPath, const GLchar* fragmentPath); // 使用/激活程序 void use(); // uniform工具函数 void setBool(const std::string &name, bool value) const; void setInt(const std::string &name, int value) const; void setFloat(const std::string &name, float value) const; };
#endif 在上面，我们在头文件的顶部使用了几个预处理指令(Preprocessor Directives)。这些预处理指令会告诉你，即使多个文件都包含着色器头文件，只有在它没有包含的情况下才包含和编译头部文件。用于防止链接冲突。
着色器类存储着色器程序ID。其结构需要顶点和片段着色器源代码的文件路径，以便将源代码的文本文件存储在硬盘上。此外，还添加了一些工具函数，以使我们的生活更容易：use激活着色器程序，所有set…可以查询一个函数unform并设置位置值。
从文件读取 我们使用C 文件流读取着色器内容，存储在几个string对象里：
Shader(const char* vertexPath, const char* fragmentPath) { // 1. 从文件路径中获得顶点/片段着色器 std::string vertexCode; std::string fragmentCode; std::ifstream vShaderFile; std::ifstream fShaderFile; // 保证ifstream对象可抛出异常： vShaderFile.exceptions (std::ifstream::failbit | std::ifstream::badbit); fShaderFile.exceptions (std::ifstream::failbit | std::ifstream::badbit); try { // 打开文件 vShaderFile.open(vertexPath); fShaderFile.open(fragmentPath); std::stringstream vShaderStream, fShaderStream; // 在数据流中读取文件的缓冲内容 vShaderStream << vShaderFile.rdbuf(); nbsp; fShaderStream << fShaderFile.rdbuf(); // 关闭文件处理器 vShaderFile.close(); fShaderFile.close(); // 转换数据流到string vertexCode = vShaderStream.str(); fragmentCode = fShaderStream.str(); } catch(std::ifstream::failure e) { std::cout << "ERROR::SHADER::FILE_NOT_SUCCESFULLY_READ" << std::endl; } const char* vShaderCode = vertexCode.c_str(); const char* fShaderCode = fragmentCode.c_str(); [...] 下一步，我们需要编译和链接着色器。注意，我们也将检查编译/链接是否失败，如果失败则打印编译时错误，调试的时候这些错误输出会及其重要（你总会需要这些错误日志的）：
// 2. 编译着色器 unsigned int vertex, fragment; int success; char infoLog[512];
// 顶点着色器 vertex = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER); glShaderSource(vertex, 1, &vShaderCode, NULL); glCompileShader(vertex); // 打印编译错误（如果有的话） glGetShaderiv(vertex, GL_COMPILE_STATUS, &success); if(!success) { glGetShaderInfoLog(vertex, 512, NULL, infoLog); std::cout << "ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl; };
// 片段着色器也类似 [...]
// 着色器程序 ID = glCreateProgram(); glAttachShader(ID, vertex); glAttachShader(ID, fragment); glLinkProgram(ID); // 打印连接错误（如果有的话） glGetProgramiv(ID, GL_LINK_STATUS, &success); if(!success) { glGetProgramInfoLog(ID, 512, NULL, infoLog); std::cout << "ERROR::SHADER::PROGRAM::LINKING_FAILED\n" << infoLog << std::endl; }
// 删除着色器，它们已经链接到我们的程序中了，已经不再需要了 glDeleteShader(vertex); glDeleteShader(fragment); use函数非常简单：
void use() { glUseProgram(ID); } uniform的setter函数也很类似：
void setBool(const std::string &name, bool value) const { glUniform1i(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()), (int)value); } void setInt(const std::string &name, int value) const { glUniform1i(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()), value); } void setFloat(const std::string &name, float value) const { glUniform1f(glGetUniformLocation(ID, name.c_str()), value); } 现在我们就写完了一个完整的着色器类。使用这个着色器类很简单；只要创建一个着色器对象，从那一点开始我们就可以开始使用了：
Shader ourShader("path/to/shaders/shader.vs", "path/to/shaders/shader.fs"); ... while(...) { ourShader.use(); ourShader.setFloat("someUniform", 1.0f); DrawStuff(); } 我们把顶点和片段着色器储存为两个叫做shader.vs和shader.fs的文件。你可以使用自己喜欢的名字命名着色器文件；我自己觉得用.vs和.fs作为扩展名很直观。