컴퓨터그래픽스 6장 - OpenGL ES와 셰이더 -

고려대학교 한정현 교수님의 컴퓨터그래픽스 강의 영상을 보고 작성한 포스트입니다 

https://www.youtu be.com/watch?v=Jvz0XPSRbx4&list=PLYEC1V9tJOl03WLDoUEKbiYW_Xt4W6LTl&index=1

 

OpenGL ES 3.0 API - shading language를 사용함

 

GLSL: OpenGL의 Shader Language

 

vec4(4D 벡터), ivec3(int형 3D 벡터), mat3(3차원 행렬) 등 행렬에 최적화된 자료형을 제공하나 전반적으로는 C와 비슷함

 

Vertex Shader

Attribute: 포지션, 노멀 벡터 등 vertex array를 구성하는 요소

Uniform: World transform, view transform 등 셰이더에 모든 정점마다 uniform하게 적용되는 요소 

 

gl_Position: vertex shader의 output인 clip-space vertex postion을 저장함

 

GL API

- 함수 접두사 gl

- 데이터 타입 접두사 GL

 

Attribute Processing

1. Shader 호출

// Shdaer 호출과 컴파일 
GLuint shader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
glShaderSource(shader, 1, &source, NULL);
glCompileShader(shader);

 

2. 호출한 shader들을 program object로 묶기 

// vertex shader object, fragment shader object를 program object로 묶는 작업
// 지금은 vertex shader만 묶어서 fragment shader를 다시 묶는 작업을 해 줘야 함(반복)

GLuint program = glCreateProgram();
glAttachShader(program, shader);
glLinkProgram(program);
glUseProgram(program);

struct Vertex {
	glm::vec3 pos; // position
    glm::vec3 nor; // normal
    glm::vec2 tex; // texture coordinates
}

typedef GLushort Index;

struct ObjData {
	std::vector<Vertex> vertices;
    std::vector<Index> indices;
};

ObjData objData;

 

 

3. CPU 메모리에서 GPU 메모리로 옮기기

 

OpenGL 용어

array buffer object = vertex array

element array buffer object = index array

// CPU 메모리에서 GPU 메모리 버퍼로 복사하는 과정

GLuint abo;
glGenBuffers(1, &abo);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, abo);
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, (GLsizei) objData.vertices.size() * sizeof(Vertex),
			objData.vertices.data(), GL_STATIC_DRAW);
            
GLuint eabo;
glGenBuffers(1, &eabo);
glBindBuffer(GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER, eabo);
glBufferData(GL_ELEMENT_BUFFER, (GLsizei) objData.indices.size() * sizeof(Index),
			objData.indices.data(), GL_STATIC_DRAW);

 

4. Vertex Shader가 정점들을 자유롭게 처리할 수 있도록 Attribute Array 활성화

// 위 사진과 같은 Vertex Attribute를 활성화시킴


glEnableVertexAtrribArray(0); // position = attribute 0
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (const GLvoid*) offsetof(Vertex, pos));

glEnableVertexAtrribArray(1); // normal = attribute 1
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (const GLvoid*) offsetof(Vertex, pos));

glEnableVertexAtrribArray(2); // texture coordinates = attribute 2
glVertexAttribPointer(2, 2, GL_FLOAT, GL_FALSE, sizeof(Vertex), (const GLvoid*) offsetof(Vertex, pos));
//                       ↑ 차원 수              ↑ stride        ↑ 시작점

 

 

Uniforms

Vertex shader는 worldMat, viewMat, projMat가 있음

 

scene object가 움직이면 worldMat이 바뀌고, viewpoint가 움직이면 viewMat이 바뀜 매 프레임 동적으로 움직이는 환경

 

glm::mat4 worldMatrix; // repeatedly updated for a dynamic object

GLint loc = glGetUniformLocation(program, "worldMat");
glUniformMatrix4fv(loc, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(worldMatrix));

 

 

Drawcall

- 폴리곤 메시를 그리라는 call을 명령하는 것

glDrawElements(GL_TRIANGLES, 144, GL_UNSIGNED_SHORT, 0);
//             ↑ 메시 종류,  ↑ 정점의 개수