GLSL内置变量和内置函数_glsl内置函数

目录

1.shader内置变量

2. shader内置常量

3. shader内置函数

3.1. 三角函数

3.2. 数学函数

4. 比较函数

5. 纹理采样

6.几何函数

7. 矩阵函数

8. 向量函数

9. 常用函数

1.shader内置变量

attribute vec4 gl_Color;              // 顶点颜色
attribute vec4 gl_SecondaryColor;     // 辅助顶点颜色
attribute vec3 gl_Normal;             // 顶点法线
attribute vec4 gl_Vertex;             // 顶点物体空间坐标（未变换）
attribute vec4 gl_MultiTexCoord[0-N]; // 顶点纹理坐标（N = gl_MaxTextureCoords）
attribute float gl_FogCoord;          // 顶点雾坐标
 
uniform mat4 gl_ModelViewMatrix;                // 模型视图变换矩阵
uniform mat4 gl_ProjectMatrix;                  // 投影矩阵
uniform mat4 gl_ModelViewProjectMatrix;         // 模型视图投影变换矩阵（ftransform()）
uniform mat3 gl_NormalMatrix;                   // 法向量变换到视空间矩阵
uniform mat4 gl_TextureMatrix[gl_MatTextureCoords];     // 各纹理变换矩阵
 
 
varying vec4 gl_Color;
varying vec4 gl_SecondaryColor;
varying vec4 gl_TexCoord[gl_MaxTextureCoords];
varying float gl_FogFragCoord;
 

gl_Position: 用于vertex shader, 写顶点位置；被图元收集、裁剪等固定操作功能所使用；其内部声明是：highp vec4 gl_Position;
 
gl_PointSize: 用于vertex shader, 写光栅化后的点大小，像素个数；                                 其内部声明是：mediump float gl_PointSize;
 
gl_FragColor: 用于Fragment shader，写fragment color；被后续的固定管线使用；        其内部声明是：mediump vec4 gl_FragColor;
 
gl_FragData: 用于Fragment shader，是个数组，写gl_FragData[n] 为data n；被后续的固定管线使用； 其内部声明是：mediump                      vec4     gl_FragData[gl_MaxDrawBuffers];
 
gl_FragColor和gl_FragData是互斥的，不会同时写入；
 
gl_FragCoord: 用于Fragment shader,只读， Fragment相对于窗口的坐标位置 x,y,z,1/w; 这个是固定管线图元差值后产生的；z 是深度值; 其内部声明是：mediump vec4 gl_FragCoord;
 
gl_FrontFacing: 用于判断 fragment是否属于 front-facing primitive；只读；   其内部声明是：bool gl_FrontFacing;   
 
gl_PointCoord: 仅用于 point primitive;                                                            其内部声明是：  mediump vec2 gl_PointCoord;

2. shader内置常量

const mediump int gl_MaxVertexAttribs = 8;
const mediump int gl_MaxVertexUniformVectors = 128;
const mediump int gl_MaxVaryingVectors = 8;
const mediump int gl_MaxVertexTextureImageUnits = 0;
const mediump int gl_MaxCombinedTextureImageUnits = 8;
const mediump int gl_MaxTextureImageUnits = 8;
const mediump int gl_MaxFragmentUnitformVectors = 16;
const mediump int gl_MaxDrawBuffers = 1;

3. shader内置函数

3.1. 三角函数

 一般默认都用弧度；
 radians(degree) : 角度变弧度；
 degrees(radian) : 弧度变角度；
 sin(angle), cos(angle), tan(angle)
 asin(x): arc sine, 返回弧度 [-PI/2, PI/2];
 acos(x): arc cosine,返回弧度 [0, PI];
 atan(y, x): arc tangent, 返回弧度 [-PI, PI];
 atan(y/x): arc tangent, 返回弧度 [-PI/2, PI/2];

3.2. 数学函数

    pow(x, y): x的y次方；
    exp(x): 指数, log(x)：
    exp2(x): 2的x次方， log2(x):
    sqrt(x): x的根号； inversesqrt(x): x根号的倒数
    abs(x): 绝对值
    sign(x): 符号, 1, 0 或 -1
    floor(x): 底部取整
    ceil(x): 顶部取整
    fract(x): 取小数部分
    mod(x, y): 取模， x - y*floor(x/y)
    min(x, y): 取最小值
    max(x, y): 取最大值
    clamp(x, min, max):  min(max(x, min), max);
    mix(x, y, a): x, y的线性混叠， x(1-a) + y*a;
    step(edge, x): 如 x
    smoothstep(edge0, edge1, x): threshod  smooth transition时使用。 edge0<=edge0时为0.0， x>=edge1时为1.
    length(x): 向量长度
    distance(p0, p1): 两点距离， length(p0-p1);
    dot(x, y): 点积，各分量分别相乘 后 相加
    cross(x, y): 差积，x[1]*y[2]-y[1]*x[2], x[2]*y[0] - y[2]*x[0], x[0]*y[1] - y[0]*x[1]
    normalize(x): 归一化， length(x)=1;
    faceforward(N, I, Nref): 如 dot(Nref, I)< 0则N, 否则 -N
    reflect(I, N): I的反射方向， I -2*dot(N, I)*N, N必须先归一化
    refract(I, N, eta): 折射，k=1.0-eta*eta*(1.0 - dot(N, I) * dot(N, I)); 如k<0.0 则0.0，否则 eta*I - (eta*dot(N, I)+sqrt(k))*N
    matrixCompMult(matX, matY): 矩阵相乘, 每个分量 自行相乘， 即 r[i][j] = x[i][j]*y[i][j];   矩阵线性相乘，直接用 * 

4. 比较函数

    lessThan(vecX, vecY): 向量 每个分量比较 x < y
    lessThanEqual(vecX, vecY): 向量 每个分量比较 x<=y
    greaterThan(vecX, vecY): 向量 每个分量比较 x>y
    greaterThanEqual(vecX, vecY): 向量 每个分量比较 x>=y
    equal(vecX, vecY): 向量 每个分量比较 x==y
    notEqual(vecX, vexY): 向量 每个分量比较 x!=y
    any(bvecX): 只要有一个分量是true， 则true
    all(bvecX): 所有分量是true， 则true
    not(bvecX): 所有分量取反

5. 纹理采样

    texture2D(sampler2D, coord): texture lookup
    texture2D(sampler2D, coord, bias): LOD bias, mip-mapped texture
    texture2DProj(sampler2D, coord):
    texture2DProj(sampler2D, coord, bias):
    texture2DLod(sampler2D, coord, lod):
    texture2DProjLod(sampler2D, coord, lod):
    textureCube(samplerCube, coord):
    textureCube(samplerCube, coord, bias):
    textureCubeLod(samplerCube, coord, lod):   

6.几何函数

7. 矩阵函数

8. 向量函数

9. 常用函数