在顶点着色器和片段着色器中计算TBN矩阵？

在顶点着色器和片段着色器中计算TBN矩阵是为了在渲染过程中正确地处理法线贴图。TBN矩阵是一个3x3的矩阵，用于将法线从模型空间转换到切线空间，以便在片段着色器中进行光照计算。

TBN矩阵的计算通常涉及以下步骤：

在顶点着色器中，通过顶点的位置和纹理坐标等信息，计算出切线、副切线和法线向量。这些向量构成了TBN矩阵的列向量。
将切线、副切线和法线向量标准化，以确保它们的长度为1。
构建TBN矩阵，将切线、副切线和法线向量作为列向量填充矩阵。
在片段着色器中，通过使用TBN矩阵，将法线从模型空间转换到切线空间。这样可以确保法线的方向在光照计算中的准确性。

TBN矩阵的计算在渲染过程中非常重要，特别是在使用法线贴图进行表面细节渲染时。它可以提供更真实的光照效果，使得渲染的物体表面看起来更加细腻和真实。

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着色器主要分为顶点着色器和片段(像素)着色器，这也是主要的两种着色器，还有一种是几何着色器。每个着色器是非常独立的程序，它们之间不能相互通信，唯一的沟通只能通过输入和输出。...GLSL是为图形计算量身定制的，它包含一些针对向量和矩阵操作的有用特性。数据类型： ? 修饰符： ?...看到这里就明白了，如何通过计算得出我们想要的结果，就需要线性代数的知识了。(PS：矩阵真的很神奇，几乎一切变化都从这里来，在最后的例子中带大家来看看矩阵带来的魔法吧) ?...顶点数据存储在缓存区（因为数量巨大），以修饰符attribute传递给顶点着色器；矩阵则以修饰符uniform传递给顶点着色器。...编写着色器(字符串形式) 创建顶点/片段着色器 将顶点/片段着色器链接在一起将位置的坐标放入buffer 中，因为着色器从 buffer 读取数据传入绘制需要的数据(比如2D/3D 缓冲位置等)

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运算符、控制流和函数输入/输出变量、统一变量、统一变量块和布局限定符预处理器和指令统一变量和插值器打包精度限定符和不变性 着色器语言规范 OpenGL ES 3.0的顶点着色器和片段着色器第一行总是声明着色器版本...统一变量的命名空间在顶点着色器 和片段着色器 中都是共享的。如果两者中都声明了一个统一变量，那么两个声明必须匹配。...覆盖shared和packed row_major 矩阵在内存中以行优先布局 column_major 矩阵在内存中以列优先布局（默认）顶点和片段着色器输入/输出输入用 in 关键字指定，输出...flat 平面着色在图元中没有进行插值，而是将顶点是为驱动定点，该顶点的值被用于图元中的所有片段最后，可以用centroid 关键字在插值器中添加另一个限定度——质心采样。...在片段着色器 中，浮点值没有默认的精度值。每个片段着色器必须声明一个默认的 float 精度。

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OpenGL 图形渲染流程入门

顶点着色器 3D 图形都是由一个个三角面片组成的，顶点着色器就是计算每个三角面片上的顶点，并为最终像素渲染做准备。在顶点着色器中，可以访问到顶点的三维位置、颜色、法向量等信息。...在顶点着色器进行的业务处理有：矩阵变换的计算计算光照公式生成逐顶点颜色生成 / 变换纹理坐标 2.2....几何着色器 几何着色器位于顶点和片段着色器之间，如果没有使用时，则顶点着色器输出到片元着色器，在使用几何着色器后，顶点着色器输出组成一个基础图元的顶点信息到几何着色器，经过几何着色器处理后，再输出到片元着色器...片段着色器 在片段着色器阶段的主要目的是计算一个像素的最终颜色，这也是所有 OpenGL 高级效果产生的地方。...所以，即使在片段着色器中计算出来了一个像素输出的颜色，在渲染多个三角形的时候最后的像素颜色也可能完全不同。

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3.着色语言

1.向量和变量类型在计算机图形中，两个基本数据类型组成了变换的基础：向量和矩阵。 ? 5-1 OpenGLES #ORPWA!....11.统一变量 11.1统一变量存储应用成功通过API传入着色器的只读值。 uniform mat4 viewProMatrix 11.2统一变量的命名空间在顶点着色器和片段着色器中都是共享的。...12.2 uniform TransformBlock { mat4 matViewPoroj; mat4 matNormaal; mat4 matTextGen; } 13.顶点和片段着色器输入...16.统一变量和插值器打包打包规则：定义插值器和统一变量映射到物理存储空间的方式。 17.精度限定符定义：可以指定着色器变量的计算精度。可以声明为低，中，高。...声明变量时使用： highp vec4 position; 默认精度使用 Precision heighp float; 顶点着色器中默认为最高精度。片段着色器浮点值没有默认的精度值。

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OpenGL ES _ 着色器_语法

attribute 来限定片段着色器的输入变量用关键字varying 来限定注意在GLSL 1.4 中attribute 和varying都被删除，使用通用的 in，out 表示输入和输出请看表...，并在一个特定的图元中保持常量| 重点讲解一下关键字in的使用 in 用来限定着色器的输入，可能是顶点着色器或者片段着色器，片段着色器可以近一步进行限定 |in关键字限定符|说明| |---|...线性差值片段变量| out 类型限定符用来限定着色器阶段的输出，顶点着色器可以使用centroid关键字限定输出，该关键字在片段着色器中也必须使用centroid 来限定一个输入(也就是说片段着色器中必须有一个和顶点着色器相同声明的变量...) uniform 类型限定符 uniform 限定了表示一个变量的值将有应用程序在着色器执行之前指定，并且在图元处理过程中不会发生变化，uniform 变量是有顶点着色器和片段着色器共享的，他们必须声明为全局变量...,不变性变量，必须在顶点和片段着色器中都声明为invariant 。

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顶点数据就是要画的图像的骨架，和现实不同的是，OpenGL中的图像都是由图元组成。在OpenGLES中，有3中类型的图元：点、线、三角形。那这些顶点数据最终是存储在哪里的呢？...⽚段着⾊器和像素着⾊器只是在OpenGL和DX中的不同叫法⽽已。可惜的是，直到OpenGLES 3.0，依然只⽀支持了顶点着色器器和片段着色器这两个最基础的着⾊器。...OpenGL在处理shader时，和其他编译器一样。通过编译、链接等步骤，生成了着色器程序（glProgram），着色器程序同时包含了顶点着色器和片段着色器的运算逻辑。...片段着色器会对栅格化数据中的每一个像素进行运算，并决定像素的颜色 2.8、顶点着色器VertexShader 一般用来处理图形每个顶点变换(旋转/平移/投影等) 顶点着色器是OpenGL中用于计算顶点属性的程序...2.9、片元着色器FragmentShader 一般用来处理图形中每个像素点颜色计算和填充片段着色器是OpenGL中用于计算片段（像素）颜色的程序。

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OpenGL ES初探：渲染流程及GLKit简介

1.2.2 着色器业务 着色器本质上是一段程序代码: 在OpenGL/OpenGL ES中，开发者所能直接编程的着色器只有顶点着色器和片元着色器，其它着色器不能由开发者直接编程，因此这里只介绍顶点着色器和片元着色器业务...1、顶点着色器输入数据是顶点数组提供的每个顶点的数据，主要包括以下业务：矩阵位置变换，比如旋转、平移和缩放计算光照公式生成顶点颜色，比如设置点光源或者默认光源生成/变换纹理坐标 2、片元着色器的输入数据来自光栅化后的顶点着色器输出...Clipping: 超出视景体的部分不在屏幕上显示，要进行裁剪 2、片元着色器接收到数据后，进行颜色计算和纹理获取，并进行纹理和颜色的填充 3、逐片段处理，这里部分包括像素归属测试、裁剪测试、深度测试...裁剪测试：确定一个像素（x, y）是否在矩形区域内，如果不在则被丢弃，不予显示深度测试：对深度值进行比较，确定显示层级混合：将新生成的片段颜色和保存在帧缓冲区的位置的颜色组合起来，例如两个view有重叠...GLKit框架提供了功能和类，可以减少创建新的基于着色器的应⽤用程序所需的⼯工作量量，或者⽀持依赖早期版本的OpenGL ES或OpenGL提供的固定函数顶点或片段处理理的现有应用程序。

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5.opengl-变量修饰符

；顶点着色器中的 out 和片段着色器中的 in 名称相同时构成接口，必须具有相同的类型和精度； in vec4 position; centroid in vec2 TexCoord; flat in...vec3 myColor; out 用于连接 shader 的下一阶段； centroid 为质心采样关键字，用于避免伪像，不可用于顶点着色器；顶点着色器中的 out 和片段着色器中的 in 名称相同时构成接口...uniform变量一般用来表示：变换矩阵，材质，光照参数和颜色等信息。...attribute vec4 position; varying(3.0版本后,使用的是in和out代替,在顶点着色器声明out.在片段着色器中声明in,来实现传递) 用于连接顶点着色器和片段着色器，从顶点着色器向片段着色器传递变量...变量gl_FragColor 控制输出的颜色(rgba)，（在片段着色器中通过out的方式,在3.3版本之前,默认不需要out）,如果你在片段着色器中没有定义输出颜色，OpenGL会把你的物体渲染为黑色

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它们之间唯一的“通讯”方式只有通过输入和输出来实现。 着色器是使用一种叫GLSL的类C语言写成的，GLSL是为图形计算量身定制的，它包含一些针对向量和矩阵操作的有用特性。 1....输入与输出顶点着色器中定义一个输出，在片段着色器中定义输入来接收这个输出。...顶点着色器： out vec4 vertexColor; // 为片段着色器指定一个颜色输出片段着色器： in vec4 vertexColor; // 从顶点着色器传来的输入变量(名称相同、类型相同...Uniform 数据发送方式 Uniform是一种从CPU中的应用向GPU中的着色器发送数据的方式，但uniform和顶点属性有些不同。首先，uniform是全局的(Global)。...二、总结 1、小结原教程中主要介绍了着色器的语法，改变颜色的三种方式。不同着色器间的输入输出、全局变量Uniform的使用、在顶点属性中设置颜色等。

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GPU管线涵盖了渲染流程的几何阶段和光栅化阶段，但对开发者而言，只有对顶点和片段着色器有可编程控制权，其他一律不可编程。如下图： ? 简单总结GPU管线，这阶段中主要是对图元进行操作。...到光栅化阶段，这一阶段主要目的是将每个图元转换为多个片段，并生成多个片段的位置，由片段着色器负责计算每个片段的颜色值。同时，在这阶段片段着色器通常会要求输入纹理，从而对每个片段进行着色贴图。...顶点着色器可以使用顶点数据来计算改顶点的坐标，颜色，光照和纹理坐标等。在渲染管线中，每个顶点都独立的被执行。...顶点着色器的另一功能是向后续阶段的片段着色器提供一组易变（Varying）变量，用于插值计算。...二，图元装配在顶点着色器程序输出顶点坐标之后，各个顶点按照绘制命令（DrawArrays或DrawElements）中的图元类型参数和顶点索引数组被组装成一个个图元，并对其进行如下图的图元操作： ?

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