GPUImage源碼解讀之GLProgram

簡述

GLProgram是GPUImage中代表openGL ES 中的program，具有glprogram功能。其實是作者對OpenGL ES program的面向對象封裝

初始化

- (id)initWithVertexShaderString:(NSString *)vShaderString 
            fragmentShaderString:(NSString *)fShaderString;
- (id)initWithVertexShaderString:(NSString *)vShaderString 
          fragmentShaderFilename:(NSString *)fShaderFilename;
- (id)initWithVertexShaderFilename:(NSString *)vShaderFilename 
            fragmentShaderFilename:(NSString *)fShaderFilename;

program

program = glCreateProgram();

shader

c語言編譯流程：預編譯、編譯、彙編、鏈接

glsl的編譯過程類似c語言，主要有glCompileShader、glAttachShader、glLinkProgram三步

創建shader

分別根據兩個Shader String來創建兩個Shader。但是要註意區別的是，兩個Shader的type對應的GLEnum是不一樣的。
創建並且compile shader的過程包括幾步：

• 創建OpenGL ES Shader：VertexShader的type是GL_VERTEX_SHADER；而FragmentShader是GL_FRAGMENT_SHADER。

shader = glCreateShader(type);

• 載入Source String：

source = (GLchar *)[shaderString UTF8String];
glShaderSource(*shader, 1, &source, NULL);

• 編譯Shader：

glCompileShader(*shader);

• 檢查Shader的狀態；如果創建失敗，則獲取log：

glGetShaderiv(*shader, GL_COMPILE_STATUS, &status);
if (status != GL_TRUE) {
        GLint logLength;
        glGetShaderiv(*shader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &logLength);
        if (logLength > 0)
        {
            GLchar *log = (GLchar *)malloc(logLength);
            glGetShaderInfoLog(*shader, logLength, &logLength, log);
            if (shader == &vertShader)
            {
                self.vertexShaderLog = [NSString stringWithFormat:@"%s", log];
            }
            else
            {
                self.fragmentShaderLog = [NSString stringWithFormat:@"%s", log];
            }

            free(log);
        }
}

• 將生成的兩個Shader Attach到Program上：

glAttachShader(program, vertShader);
        glAttachShader(program, fragShader);

• link program並且檢查program的狀態，如果link失敗，則獲取log；如果link成功，則表示GLProgram的初始化完畢：

glLinkProgram(program);
    
    glGetProgramiv(program, GL_LINK_STATUS, &status);
    if (status == GL_FALSE)
        return NO;
    
    if (vertShader)
    {
        glDeleteShader(vertShader);
        vertShader = 0;
    }
    if (fragShader)
    {
        glDeleteShader(fragShader);
        fragShader = 0;
    }
    
    self.initialized = YES;

• use

glUseProgram(program);

Attribute的管理

簡介

attribute變數是只能在vertex shader中使用的變數。它不能在fragment shader中聲明attribute變數，也不能被fragment shader中使用）

在application中，一般用函數glBindAttribLocation（）來綁定每個attribute變數的位置，然後用函數glVertexAttribPointer（）為每個attribute變數賦值。

在GPUImage中，作者通過一個attributes數組來管理attribute變數。

- (void)addAttribute:(NSString *)attributeName
{
    if (![attributes containsObject:attributeName])
    {
        [attributes addObject:attributeName];
        glBindAttribLocation(program, 
                             (GLuint)[attributes indexOfObject:attributeName],
                             [attributeName UTF8String]);
    }
}
// END:addattribute
// START:indexmethods
- (GLuint)attributeIndex:(NSString *)attributeName
{
    return (GLuint)[attributes indexOfObject:attributeName];
}

如上述函數所示，每當加入一個attribute時，會先判斷在數組中有沒有這個變數，如果沒有的話，就加到數組中，並且綁定到shader中。變數獲取的位置也就是在數組中的位置

uniform的管理

簡介

uniform變數 外部程式傳遞給shader的變數.
函數glUniform**（）函數賦值的.shader 中是只讀變數,不能被 shader 修改.

在GPUImage中，作者同樣通過一個uniforms數組來管理attribute變數。（然而並沒有用到