Rendering API and structure(OpenGL 2.0)

• 개선점
  • 이전: glVertexPointer/glColorPointer(fixed function pipiline)과 VBO를 사용
  • 2.0부터는 fixed pipeline대신 shader를 통해 사용자가 직접 렌더링 구현 가능
    • 현재는 대부분 shader 사용
  • OpenGL에서는 GLSL(OpenGL Shading Language)언어로 shader을 구성함
• Vertex Shader , Fragment Shader
  • 변수 키워드
    • attribute/varying , in/out
      • attribute: 밖에서 전달받는 값임을 나타냄
      • varying: vertex shader에서 fragment shader로 전달되는 값
      • GLSL 130부터는 in/out 키워드로 대체
        • in/out는 모든 shader에서 입력값/출력값의 의미
        • 두 셰이더 사이에 geometry shader를 추가할 수 있게 되면서, 이 키워드로 대체
    • gl_Position , gl_FragColor
      • 기본으로 정의되어 있는 변수
      • 여기에 값을 대입하면, shader가 자동으로 position과 color 정보로 인식
  • position에서 vec4를 사용하는 이유
    • 변환에 유리하기 때문(그래픽스에서는 행렬을 곱하는 방법을 자주 사용함)
    • w=0은 vector, w=1은 point로 생각하면 된다
      • w가 0도 1도 아니라면, x,y,z값을 w로 나누어주면 된다
• 작성 순서
  1. 셰이더 프로그램을 관리할 Shader클래스 생성
  2. .txt 파일로 작성해 둔 shader 프로그램을 Shader에 등록

     • Vertex Shader code

         #version 110
                   
         // vertex 속성
         attribute vec3 vertexData;
         attribute vec3 colorData;
                   
         // vertex shader -> fragment shader로 전달되는 값
         varying vec3 vertexColor;
                   
         void main()
         {
             vertexColor = colorData;
             gl_Position = vec4(vertexData.xyz, 1.0);
         }
       

     • Fragment Shader code

         #version 110
                   
         // vertex shader로부터 값을 전달받음
         varying vec3 vertexColor;
                   
         void main()
         {    
             gl_FragColor = vec4(vertexColor, 1.0);
         }
       

  3. vertex attribute 값을 glVertexAttributePointer 를 사용하여 전달

      glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, false, 0, 0);
      glEnableVertexAttribArray(0);
      // 
      glDisableVertexAttribArray(0);
     

     • 사용법은 glVertexPointer 과 동일하나, 미리 생성하여 데이터를 담아 둔 VBO를 사용하거나, vertex를 담은 배열을 전달 가능
       • pointer 매개변수(맨 마지막)의 값이 0일 경우, 현재 bind된 VBO를 vertex, color 값이 들어 있는 buffer의 offset으로 간주
     • 전달한 이후에는 glEnableVertexAttribArray(index) 를 사용하여 활성화 시켜야 한다
       • 루프가 끝나면 glDisableVertexAttribArray(index) 를 사용하여 비활성화
  4. 렌더링 루프 수행
     • Shader 프로그램을 매번 시작/종료시키면서 렌더링 수행

      // shader 프로그램 시작
      shader.start();
             	
      // vertex attribute 활성화
      glEnableVertexAttribArray(0);
      glEnableVertexAttribArray(1);
             	
      // vertex 정보 bind
      glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, vertexVBO);
      glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, false, 0, 0);
             	
      // color 정보 bind
      glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, colorVBO);
      glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, false, 0, 0);
             	
      // 
      glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, 3);
             	
      // 언바인드 및 해제
      glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, 0);
      glDisableVertexAttribArray(0);
      glDisableVertexAttribArray(1);
             	
      // shader 프로그램 종료
      shader.stop();