使用OpenGL ES为图形引擎编写动态着色器管道

Writing a dynamic Shader Pipe using OpenGL ES for a graphics engine

本文关键字：动态 管道 ES OpenGL 图形 引擎 使用      更新时间：2023-10-16

我不确定这是否是正确的术语，但我相信我要做的是为OpenGL ES 2.0上的GLSL着色器编写各种"管道"。这个想法是，如果你愿意的话，这将是一个方便的组件，它将进入我的引擎的图形管道。我的目标平台是安卓。我想对我背后的设计方法提出一些批评。简而言之，我似乎面临着要么创建一个动态处理管道，我只能简单地指定一些设置并添加值，要么具有最少的自动化程度，并且仍然在编写多少代码方面保持相对较低的水平，以及代码正在做什么。

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到目前为止，我的设计方法如下：

  • 着色器文件存储在资产文件夹中
  • Java充当前端，获取所有着色器文件，并将每个文件存储在Shader对象中，该对象包含有关着色器类型和原始着色器源的信息。
  • 然后，Java 将着色器数据发送到这些自定义着色器对象数组中的C++(即，还不是 OpenGL 着色器对象(，然后由 JNI 解析。
  • 之后，JNI 将通过 Java 获得的着色器源发送到 ShaderHandler 类单例，该类为每种类型的着色器保存一个多维std::vector< std::vector< GLuint > >(一个用于顶点，一个用于片段，一个用于纹理等(。
    • ShaderHandler 类将着色器对象编译并链接到可编程接口中，一旦完成此操作，它就会通过将其功能扩展到充当 ShaderVariable 处理程序的组件类来引导大部分繁重的工作，方法是动态地为它们赋值。例如，once可以简单地指定一个值/向量/矩阵/任何内容以及要修改的索引数量，并将其传递给ShaderVariable处理程序。一旦SVH得到，它就会将其存储在一个std::map中，使用变量的名称作为其标识符。
  • 当出现提示时，这些 SVH 对象(存储在驻留在 ShaderHandler 类中的向量中(实质上动态绑定其 std：：maps 中存在的任何值的属性和统一。

分配的一些内存是通过指针完成的，但不可否认，其中大部分由堆栈组成。我想知道我是否应该为此研究更多的动态内存分配，因为在 Android 手机上，我会想象堆栈溢出可以通过这样的方法非常非常容易实现，对于一个有点雄心勃勃的游戏，具有良好的图形等。

思潮？

好的

，所以我对我工作的图形引擎做了一些非常相似的事情。 主要区别在于我在C++端做所有事情，而在 Java 端什么都不做(不是一件事(，这消除了 JNI 障碍。

此外，当我为OpenGL和DX9做同样的事情时，我已经抽象了一些东西。

一些提示：

  • 顶点着色器和片段着色器是链接到着色器"程序"中的单独文件。 按文件夹指定程序，然后在文件夹中搜索"gles2.vert"和"gles2.frag"。 将来搜索"gles3.vert"/"gles3.frag"或"dx11.vert"/"dx11.frag"等。
  • 在源代码中嵌入"默认"着色器。 这允许您将缺少的顶点/碎片着色器替换为默认值。 你不会相信顶点着色器是默认着色器的次数
  • 在链接之前，请绑定属性位置。 具有属性的预定义名称/类型列表。 如果着色器不使用属性也没关系。
  • 链接后，获取统一位置并将其存储在 SVH 中。 std：：map 将允许您指定一个使其不区分大小写的函子。 此外，在运行时很容易推断出统一类型，以便在设置值时进行简单的类型检查。
  • 此外，在链接后使用 glUniform1i 来设置采样器位置。 这是为了使 [0..N] 制服指向正确的采样器texN。
  • SVH 将具有默认值，或者您需要一个标志来确定用户是否已设置值。
  • 保留程序的状态。 该程序可能具有 std：：map，但您需要具有用户设置制服的用户状态。 这种状态使得您可以使用具有不同统一值的相同着色器程序。 用户状态不需要统一位置，因为它们将由程序 svh 映射解析。 这使您无需绘制调用即可聚合统一值。

绘图

  • 显式绑定和取消绑定采样器，不要自动执行此操作。 能够在采样器[1]上加载color_lut并将采样器[0]作为多个不同调用的纹理运行，这真是太好了。
  • 绑定程序之后，但在绘制之前，使用程序状态中的位置从用户状态解析和设置制服。

保持着色器程序、采样器和几何体彼此不知情。 这种不可知的方法可以让你执行一些很酷的效果，例如我之前提到的color_lut着色器有效，因为几何体没有显式设置着色器，也不会清除采样器状态。这是一个可堆叠的材料系统。

我执行了一项检查，即在绑定着色器程序之前查看是否设置了 sampler0，如果是(并且没有显式设置着色器(，那么我将设置默认的纹理着色器。 如果不存在纹理(并且如果设置为默认纹理着色器(，我将回退到简单的颜色着色器。 如果着色器程序不是 [null， defaultTex]，那么我不会搞砸它。

不要害怕问任何其他问题。

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