opengl - opengl 和 GLSL 有什么区别？

Question

我最近开始使用 openGL 进行编程。我已经完成了创建基本原语的代码，并在 webGL 中使用了着色器。我已经广泛地搜索了这个主题，但对我来说仍然不是很清楚。基本上，这就是我想知道的。有没有什么可以在 GLSL 中完成而不能在普通 openGL 中完成的事情，或者 GLSL 只是更有效地做事？

Answer 1

简短的版本是：OpenGL 是一种用于渲染图形的 API，而 GLSL（代表 GL 着色语言）是一种让程序员能够修改管线着色器的语言。换句话说，GLSL 是整个 OpenGL 框架的一个（小）部分。

要了解 GLSL 适合大局的位置，请考虑一个非常简化的图形管道。

指定的顶点---（顶点着色器）--->变换的顶点---（原始组装）--->基元---（光栅化）--->片段---（片段着色器）--->输出像素

着色器（在这里，只是顶点和片段着色器）是可编程的。你可以用它们做各种各样的事情。您可以只交换红色和绿色通道，或者您可以实施凹凸贴图以使您的表面看起来更加详细。编写这些着色器是图形编程的重要组成部分。这是一个包含一些不错示例的链接，可以帮助您了解使用自定义着色器可以完成什么：http: //docs.unity3d.com/Documentation/Components/SL-SurfaceShaderExamples.html。

在不久的将来，对它们进行编程的唯一方法是使用 GPU 汇编器。在 OpenGL 的情况下，该语言被称为 ARB 汇编程序。由于这个困难，OpenGL 的人给了我们 GLSL。GLSL 是一种高级语言，可以在图形硬件上编译和运行。综上所述，可编程着色器是 OpenGL 框架（或任何现代图形 API）不可或缺的一部分，而 GLSL 使它们的编程变得更加容易。

Answer 2

正如 Mattsills 回答的那样，GL Shader Language 或 GLSL 是 OpenGL 的一部分，它支持在 OpenGL 中创建称为着色器的算法。着色器在 GPU 上运行。

着色器决定诸如表面部分颜色等因素，以及表面共享信息（如反射光）的方式。顶点着色器、几何着色器、曲面细分着色器和像素着色器是可以用 GLSL 编写的着色器类型。

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Q1：

有什么可以在 GLSL 中完成而不能在普通 OpenGL 中完成的事情吗？

A：

您可能可以只使用没有 GLSL 部分的 OpenGL，但如果您想要自己的表面属性，您可能需要一个着色器，使其相当简单和高性能，用 GLSL 之类的东西创建。这里有些例子：

Q2：

还是 GLSL 只是更有效地做事？

A：

像素着色器特别是非常并行的，为 2D 网格的每个单元独立计算值，同时还包含重要的警告，例如无法非常高效地处理类似条件的“if”语句，因此这是使用不同类型的着色器的情况在 OpenGL 的其余部分描述和处理的表面上有优势。

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问题 3：

我怀疑您想知道是否可以选择仅使用 GLSL，而我只能根据我对一种着色器 Pixel Shaders 的了解来回答这个问题。该答案的其余部分涵盖了“仅”使用 GLSL 作为可能的选项：

A：

虽然 GLSL 是 OpenGL 的一部分，但您可以使用 OpenGL 的其余部分来设置环境并编写您的程序几乎完全作为像素着色器，其中像素着色器的每个元素为整个屏幕的一个像素着色。

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例如：

（请注意，WebGL 倾向于占用 CPU 到使整个系统停滞的地步，而 Windows 8.1 允许这样做，Chrome 似乎比 Firefox 更擅长查看这些链接。）

不，这不是真实水的视频剪辑：

https://www.shadertoy.com/view/Ms2SD1

提供给这只蜗牛的唯一外部资源是一些易于生成的纹理：

https://www.shadertoy.com/view/ld3Gz2

使用嘈杂的分形点云进行渲染：

https://www.shadertoy.com/view/Xtc3RS

https://www.shadertoy.com/view/MsdGzl

一个完美的球体：1 个多边形，1 个曲面，没有边或顶点：

https://www.shadertoy.com/view/ldS3DW

类似在赛道上模拟汽车的粒子系统，使用第二个窄但长的像素着色器作为汽车位置的数据表：

https://www.shadertoy.com/view/Md3Szj

随机值相当简单：

fract(sin(p)*10000.)

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我发现该语言在某些方面难以使用，并且以这种方式将 GLSL 用于游戏或模拟等大型项目可能会或可能不会特别实用，但是正如这些演示所示，计算机游戏不必看起来像电脑游戏，这种方法应该是一种选择，可能与生成的内容和/或外部数据一起使用。

据我了解，在 OpenGL 中执行合理的像素着色器：

• 必须加载到一小段内存中。
• 不支持：
  • “if”语句之类的条件。
  • 递归或while循环之类的流控制。
• 仅限于一小部分有效指令和数据类型。
  • 包括“sin”、mod、向量乘法、浮点数和半精度浮点数。
• 缺少对象或 lambda 等高级功能。
• 并有效地同时并行计算所有值。

所有这一切的结果是代码看起来更像是封闭形式的方程行，并且缺乏算法或更高级别的结构，使用模块化算法来处理类似于条件的东西。