OpenGL de プログラミング

シェーダはまず頂点シェーダが最初。

基本は、
　『頂点に関するデータ（位置、法線、色など）を受け取って何らかの処理をして出力する』
ということである。

例えばCPUのプログラムで

	glColor3f(0,1,0);
	glBegin(GL_TRIANGLES);
	glVertex2f(-0.8, 0.8);
	glVertex2f(0.8, 0.8);
	glVertex2f(0.0, -0.8);
	glEnd();

と書いてあり、頂点シェーダのプログラムでは次のように書いたとする。

【例】：vertex.cg

//入力頂点
struct VertexIn
{
	float2 position : POSITION;
	float3 color : COLOR;
};

//出力頂点
struct VertexOut
{
	float4 position : POSITION;
	float3 color : COLOR;
};

//-------- 頂点シェーダメイン関数 ---------//
VertexOut CgVertexMain(in VertexIn input)
{
	VertexOut output;//出力用

	output.position = float4(input.position.x,input.position.y,0,1);//位置
	output.color = input.color;//色

	return output;//フラグメントシェーダへ
}

【解説】
頂点データが来るたびに「CgVetexMain関数」へやってくる。

これは、入力データ構造と出力データ構造を定義して、
出力データ構造に値をコピーし「VertexOut型」をリターンしただけのプログラムである。

CgVertexMain関数の引数部分に「in」と付いているが、これは『入力である』という事を明示的に書いているだけ。
省略する事も可能。省略すると「in」と判断される。

入力データ構造、出力データ構造には変数宣言の他に、「 : POSITION」などのような表記がある。
これは属性を示すものであり、そのメンバが何なのかをあらわす。

例えば「float2 positon」は「2要素もつfloat型」だが、それが頂点座標か、色なのかはわからない。
そこで、属性として「 : POSITION」を書いて、Cgに頂点座標であることを伝えている。

頂点シェーダから出力されたものは、フラグメントシェーダの入力となる。
フラグメントシェーダでは、ピクセル単位での処理を行っていく。

その時にラスタライズ化、補間処理がある。
従って、出力としては座標属性「POSITION」が必要である。

基本的にはC言語風。C言語よりも柔軟な記述ができる。

上に書いた例のように、構造体を定義して出力データに値を設定、リターンする方法に加え、
関数の引数に明示的に出力を記述する事も可能。

その場合は「out」と書けばよい。

【例1】

void CgVertexMain(in VertexIn input, out VertexOut output)
{
	output.position = float4(input.position.x,input.position.y,0,1);//位置
	output.color = input.color;//色	
}

あるいは、構造体ではなくデータそのものを引数にしてもよい。
【例2】

void CgVertexMain(in float2 positionIn : POSITION,in float3 colorIn : COLOR,
					out float4 positionOut : POSITION,out float3 colorOut : COLOR)
{
	positionOut = float4(positionIn.x,positionIn.y,0,1);//位置
	colorOut = colorIn;//色
}

さらには、構造体のメンバにまとめてアクセスすることも可能。
【例3】

output.position = float4(input.position.xy,0,1);//位置「.xy」でxとyをまとめてアクセス
output.color = input.color.rgb;//色(rgb)まとめてアクセス

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次：Cg編02::フラグメントシェーダの記述