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지오메트리 쉐이더
지오메트리 쉐이더는 버텍스 스테이지와 테셀레이션 스테이지의 다음단계이며, 개념적으로는 마지막 쉐이더 스테이지다.
지오메트리 쉐이더는 프리미티브당 한 번 수행되며, 수행되는 프리미티브를 구성하는 모든 버텍스에 대한 입력 버텍스 데이터에 접근할수있다.
또한 데이터 흐름의 양을 증가시키거나 감소시킬수있는 유일한 쉐이더 스테이지다.
지오메트리는 EmitVertex()와 EndPrimitive()함수를통해 프리미티브 어셈블리 및 래스터라이제이션으로 보내는 버텍스를 명시적으로 생성할 수 있다.
지오메트리 쉐이더의 다른 고유한 기능으로 파이프라인 중간에 프리미티브의 모드를 변경하는 기능이 있다.
예를들면 삼각형들을 입력으로 하여 여러 점이나 선을 출력으로 만들어 낼수있다.
예를들면
static const char * gs_source[] =
{
"#version 410 core \n"
" \n"
"layout (triangles) in; \n"
"layout (points, max_vertices = 3) out; \n"
" \n"
"void main(void) \n"
"{ \n"
" int i; \n"
" \n"
" for (i = 0; i < gl_in.length(); i++) \n"
" { \n"
" gl_Position = gl_in[i].gl_Position; \n"
" EmitVertex(); \n"
" } \n"
"} \n"
};
위 코드는 버텍스를 확인할 수 있게 삼각형을 점으로 변환하는 또 하나의 간단한 통과 쉐이더를 만든것이다.
첫번째 레이아웃으로 삼각형을 입력으로 받고 두번째 레이아웃지시어로 지오메트리 쉐이더가 점을 생성할 때 각 쉐이더가 생성하는 점의 최대 개수가 3이라는것을 Opengl에 알린다. main 함수에서 gl_in배열의 멤버를 루프로 돌면서 가져온뒤 gl_position에 넣고 EmitVertex()함수를 통해 점을 생성한다. 지오메트리 쉐이더는 쉐이더 종료시 자동적으로 EndPrimitive()를 호출한다. 수행결과는 세 버텍스가 생성되고 점으로 렌더링 되는것이다.
다음은 전체 코드이다
/*
* Copyright ?2012-2013 Graham Sellers
*
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* copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
* to deal in the Software without restriction, including without limitation
* the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
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* Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
*
* The above copyright notice and this permission notice (including the next
* paragraph) shall be included in all copies or substantial portions of the
* Software.
*
* THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
* IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
* FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
* THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
* LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
* FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
* DEALINGS IN THE SOFTWARE.
*/
#include <sb6.h>
#include <vmath.h>
class simpleclear_app : public sb6::application
{
public:
virtual void startup() {
rendering_program = compile_shaders();
glGenVertexArrays(1, &vertex_array_object);
glBindVertexArray(vertex_array_object);
}
void shutdown() {
glDeleteVertexArrays(1, &vertex_array_object);
glDeleteProgram(rendering_program);
glDeleteVertexArrays(1, &vertex_array_object);
}
private:
GLuint rendering_program;
GLuint vertex_array_object;
void init()
{
static const char title[] = "Simple Clear";
sb6::application::init();
memcpy(info.title, title, sizeof(title));
}
virtual void render(double currentTime)
{
static const GLfloat green[] = { 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f };
glClearBufferfv(GL_COLOR, 0, green);
//렌더링을 위해 생성했던 프로그램 객체를 사용한다.
glUseProgram(rendering_program);
glPointSize(5.0f);
//삼각형을 하나 그린다.
glDrawArrays(GL_PATCHES, 0, 3);
}
GLuint compile_shaders(void) {
GLuint vertex_shader;
GLuint fragment_shader;
GLuint program;
//vertex shader 소스
static const char * vertex_shader_source[] = {
"#version 420 core \n"
"layout (location =0)in vec4 offset; \n"
"void main(void) \n"
"{ \n"
" const vec4 vertices[] = vec4[](vec4( 0.25, -0.25, 0.5, 1.0), \n"
" vec4(-0.25, -0.25, 0.5, 1.0), \n"
" vec4( 0.25, 0.25, 0.5, 1.0)); \n"
" \n"
" gl_Position = vertices[gl_VertexID] + offset; \n"
"} \n"
};
static const char* tcs_source[] =
{
"#version 410 core \n"
" \n"
"layout (vertices = 3) out; \n"
" \n"
"void main(void) \n"
"{ \n"
" if (gl_InvocationID == 0) \n"
" { \n"
" gl_TessLevelInner[0] = 5.0; \n"
" gl_TessLevelOuter[0] = 5.0; \n"
" gl_TessLevelOuter[1] = 5.0; \n"
" gl_TessLevelOuter[2] = 5.0; \n"
" } \n"
" gl_out[gl_InvocationID].gl_Position = gl_in[gl_InvocationID].gl_Position; \n"
"} \n"
};
static const char* gs_source[] =
{
"#version 410 core \n"
" \n"
"layout (triangles) in; \n"
"layout (points, max_vertices = 3) out; \n"
" \n"
"void main(void) \n"
"{ \n"
" int i; \n"
" \n"
" for (i = 0; i < gl_in.length(); i++) \n"
" { \n"
" gl_Position = gl_in[i].gl_Position; \n"
" EmitVertex(); \n"
" } \n"
"} \n"
};
static const char* tes_source[] =
{
"#version 410 core \n"
" \n"
"layout (triangles, equal_spacing, cw) in; \n"
" \n"
"void main(void) \n"
"{ \n"
" gl_Position = (gl_TessCoord.x * gl_in[0].gl_Position) + \n"
" (gl_TessCoord.y * gl_in[1].gl_Position) + \n"
" (gl_TessCoord.z * gl_in[2].gl_Position); \n"
"} \n"
};
//fragment shader 소스
static const char * fragment_shader_source[] = {
"#version 420 core \n"
" \n"
"out vec4 color; \n"
" \n"
"void main(void) \n"
"{ \n"
" color = vec4(1.0, 1.0, 1.0, 1.0); \n"
"} \n"
};
//버텍스 쉐이더를 생성하고 컴파일한다.
vertex_shader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
glShaderSource(vertex_shader, 1, vertex_shader_source, NULL);
glCompileShader(vertex_shader);
GLuint tcs = glCreateShader(GL_TESS_CONTROL_SHADER);
glShaderSource(tcs, 1, tcs_source, NULL);
glCompileShader(tcs);
GLuint tes = glCreateShader(GL_TESS_EVALUATION_SHADER);
glShaderSource(tes, 1, tes_source, NULL);
glCompileShader(tes);
GLuint gs = glCreateShader(GL_GEOMETRY_SHADER);
glShaderSource(gs, 1, gs_source, NULL);
glCompileShader(gs);
//프래그먼트 쉐이더를 생성하고 컴파일하낟.
fragment_shader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
glShaderSource(fragment_shader, 1, fragment_shader_source, NULL);
glCompileShader(fragment_shader);
//프로그램을 생성하고 쉐이더를 어태치(attach,부착)시키고 링크한다.
program = glCreateProgram();
glAttachShader(program, vertex_shader);
glAttachShader(program, tcs);
glAttachShader(program, tes);
glAttachShader(program, gs);
glAttachShader(program, fragment_shader);
glLinkProgram(program);
glGenVertexArrays(1, &vertex_array_object);
glBindVertexArray(vertex_array_object);
//이제 프로그램이 쉐이더를 소유하므로 쉐이더를 삭제한다
glDeleteShader(vertex_shader);
glDeleteShader(tcs);
glDeleteShader(tes);
glDeleteShader(gs);
glDeleteShader(fragment_shader);
glPolygonMode(GL_FRONT_AND_BACK, GL_LINE);
return program;
}
};
DECLARE_MAIN(simpleclear_app)
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