Настройка конвейера OpenGL с программами построения теней

OpenGL 1.x использовал стандартные функции, чтобы поставить полезный графический конвейер разработчикам приложений. Для конфигурирования различных этапов конвейера, показанного на рисунке 12-1, приложения вызвали функции OpenGL для тонкой настройки вычислений, выполнявшихся для каждой вершины и фрагмента. Сложные алгоритмы потребовали многократных передач рендеринга и десятков вызовов функции сконфигурировать вычисления, которых желал программист. Расширения предложили новые параметры конфигурации, но не изменяли сложный характер программирования OpenGL.

Начиная с OpenGL 2.0 некоторые этапы конвейера OpenGL могут быть заменены программами построения теней. Программа построения теней является программой, записанной на специальном языке штриховки. Эта программа компилируется OpenGL и загружается непосредственно в аппаратное обеспечение машинной графики. Рисунок 12-2 показывает, где Ваши приложения могут сцепиться в конвейер с программами построения теней.

Программы построения теней предлагают значительное число преимуществ для Вашего приложения:

• Программы построения теней дают Вам точный контроль над операциями, выполняющимися для рендеринга изображений.

• Программы построения теней допускают алгоритмы, которые будут записаны в кратком, выразительном формате. Вместо того, чтобы писать сложные блоки конфигурации вызывает для реализации математической операции, Вы пишете код, выражающий алгоритм непосредственно.

• Более старые графические процессоры реализовали конвейер стандартных функций в аппаратных средствах или микрокоде, но теперь графические процессоры являются вычислительными устройствами общего назначения. Конвейер стандартных функций самостоятельно реализован как программа построения теней.

• Программы построения теней допускают дольше и более сложные алгоритмы, которые будут реализованы с помощью единственной передачи рендеринга. Поскольку Вы имеете обширный контроль над конвейером, также проще реализовать многопроходные алгоритмы, не требуя, чтобы данные были считаны назад из GPU.

• Ваше приложение может переключиться между различными программами построения теней с единственным вызовом функции. Напротив, конфигурирование конвейера стандартных функций подвергается значительному вызову функции наверху.

Если Ваше приложение использует конвейер стандартных функций, критическая задача состоит в том, чтобы заменить те задачи программами построения теней.

Если Вы плохо знакомы с программами построения теней, Языком Штриховки OpenGL, Рэнди J. Rost, превосходное руководство для тех, которые надеются узнавать больше о записи программ построения теней и интеграции их в Ваше приложение. Остальная часть этой главы обеспечивает некоторый шаблонный код, кратко опишите расширения, реализующие программы построения теней, и обсуждает инструменты, которые Apple обеспечивает для помощи Вам в записи программ построения теней.

/** Initialization-time for shader **/
            GLuint shader, prog;
            GLchar *shaderText = “... shader text ...”;

            // Create ID for shader
           shader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);

           // Define shader text
           glShaderSource(shaderText);

           // Compile shader
           glCompileShader(shader);

           // Associate shader with program
           glAttachShader(prog, shader);

          // Link program
           glLinkProgram(prog);
    
           // Validate program
           glValidateProgram(prog);

           // Check the status of the compile/link
           glGetProgramiv(prog, GL_INFO_LOG_LENGTH, &logLen);
           if(logLen > 0)
           {
               // Show any errors as appropriate
               glGetProgramInfoLog(prog, logLen, &logLen, log);
               fprintf(stderr, “Prog Info Log: %s\n”, log);
       }

     // Retrieve all uniform locations that are determined during link phase
           for(i = 0; i < uniformCt; i++)
           {
               uniformLoc[i] = glGetUniformLocation(prog, uniformName);
           }

           // Retrieve all attrib locations that are determined during link phase
           for(i = 0; i < attribCt; i++)
           {
               attribLoc[i] = glGetAttribLocation(prog, attribName);
           }

    /** Render stage for shaders **/
    glUseProgram(prog);