ぬの部屋(仮)
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  • GLSLを試す (9) Geometry Shader(1)

    1頂点入力、1頂点出力のジオメトリシェーダを作って動作確認を行う。

    シェーダのコンパイル等は依然作ったprepare_shader.hppを転用する。ただしサンプルとしてはlink_programを使うと読みにくくなるので、ジオメトリシェーダサンプル用に書き直す。

    https://suzulang.com/glsl-shader-my-functions-on-cpp

    各シェーダ

    default.vert

    #version 460 core
    
    layout (location = 0) in vec3 coord;
    layout (location = 1) in vec3 incolor;
    
    out vec4 vertexColor;
    
    uniform mat4 ModelViewMatrix;
    uniform mat4 ProjectionMatrix;
    
    void main()
    {
      gl_Position = ProjectionMatrix * ModelViewMatrix * vec4(coord, 1.0);
      vertexColor = vec4(incolor, 1.0);
      gl_PointSize=30.0;
    }
    

    default.geom

    #version 460
    
    layout (points) in; //入力は頂点単位
    layout (points) out; //出力も頂点単位
    layout (max_vertices = 1) out; // 最大出力頂点数
    
    //geometry shaderへの入力は配列で受け取らなければいけない
    //ただし名前はvertex shader側のoutと一致させる
    in vec4 vertexColor[]; 
    
    // 出力は普通。名前はfragment shader側のinと一致させる
    out vec4 vColor;
    
    void main()
    {
        // gl_inにデータが入っている。今回は頂点ごとの処理なので要素数1.
        // つまりgl_in[0]のみが有効
        
        gl_Position = gl_in[0].gl_Position;
        gl_PointSize=30.0;
        vColor = vertexColor[0];
        EmitVertex(); // ラスタライザに頂点を送る
        EndPrimitive();//プリミティブの区切り。GL_LINE_STRIPなどを複数実行するときは複数回呼び出す
    }
    

    default.frag

    #version 460 core
    
    in vec4 vColor;
    
    out vec4 FragColor;
    
    void main()
    {
      FragColor = vColor;
    } 
    

    C++側

    #include <iostream>
    
    #include <Windows.h>
    #include "prepare_shader.hpp"
    #include <gl/GL.h>
    #include <gl/GLU.h>
    #include <gl/freeglut.h>
    
    #pragma comment(lib,"glew32.lib")
    
    //ウィンドウの幅と高さ
    int width, height;
    
    GLuint buf_points;
    GLuint buf_colors;
    
    GLfloat mproj[16];
    GLfloat mmodel[16];
    GLuint programID;
    const char* vtxfile = "default.vert";
    const char* fragfile = "default.frag";
    const char* geomfile = "default.geom";
    
    
    //! @brief プログラムのリンクを行う(geometryシェーダ使用時)。
    //! @details ジオメトリシェーダがある場合はglLinkProgramの前に設定を行わなければいけない。
    //! 別に関数を用意した方がわかりやすいのでここではこれを使う
    GLSLCompileCond link_program_with_geometry(
        GLuint* ProgramID,
        GLuint vertexShaderID,
        GLuint geometryShaderID,
        GLuint fragmentShaderID,
        std::string* error = nullptr) {
    
        GLint Result = GL_FALSE;
        int InfoLogLength;
    
        ////////////////////////////////////////
        // プログラムをリンクします。
        *ProgramID = glCreateProgram();
    
        glAttachShader(*ProgramID, vertexShaderID);
        glAttachShader(*ProgramID, geometryShaderID);
        glAttachShader(*ProgramID, fragmentShaderID);
    
    
        ////////////////////////////////////////
        // ジオメトリシェーダを使うときの設定をここでする
        // この作業は glAttachShaderとglLinkProgramの間に入れる
        glProgramParameteri(*ProgramID, GL_GEOMETRY_VERTICES_OUT, 3);//ジオメトリシェーダからの最大出力頂点数
        glProgramParameteri(*ProgramID, GL_GEOMETRY_INPUT_TYPE, GL_POINTS);//ジオメトリシェーダには頂点が入力される
        glProgramParameteri(*ProgramID, GL_GEOMETRY_OUTPUT_TYPE, GL_POINTS);//ジオメトリシェーダからは頂点が出力される
    
        glLinkProgram(*ProgramID);
    
        ////////////////////////////////////////
        // プログラムをチェックします。
        glGetProgramiv(*ProgramID, GL_LINK_STATUS, &Result);
        glGetProgramiv(*ProgramID, GL_INFO_LOG_LENGTH, &InfoLogLength);
        std::vector<char> ProgramErrorMessage((std::max)(InfoLogLength, int(1)));
        glGetProgramInfoLog(*ProgramID, InfoLogLength, NULL, &ProgramErrorMessage[0]);
    
        if (error) {
            *error = &ProgramErrorMessage[0];
    
            return GLSLCompileCond::LINK_ERROR;
        }
    
        return GLSLCompileCond::SUCCESS;
    }
    
    
    void init() {
    
        std::vector<GLfloat> colors;
        std::vector<GLfloat> points;
    
        GLfloat v = 0.5;
    
        push_3(colors, 1, 0, 0);
        push_3(points, v, 0, 0);
    
        push_3(colors, 0, 1, 0);
        push_3(points, 0, v, 0);
    
        push_3(colors, 0, 0, 1);
        push_3(points, 0, 0, 0);
    
        prepare_buffer(&buf_points, points.data(), points.size() * sizeof(GLfloat), GL_STATIC_DRAW);
        prepare_buffer(&buf_colors, colors.data(), colors.size() * sizeof(GLfloat), GL_STATIC_DRAW);
    
        GLuint vtxShader;
        GLuint flagShader;
        GLuint geomShader;
    
        std::string verr;
        std::string ferr;
        std::string gerr;
        prepare_shader_byfile(&vtxShader, GL_VERTEX_SHADER, vtxfile, &verr);
        prepare_shader_byfile(&flagShader, GL_FRAGMENT_SHADER, fragfile, &ferr);
        prepare_shader_byfile(&geomShader, GL_GEOMETRY_SHADER, geomfile, &gerr);//ジオメトリシェーダのコンパイル
    
        std::cout << verr << std::endl;
        std::cout << ferr << std::endl;
        std::cout << gerr << std::endl;
    
        std::string linkerr;
        link_program_with_geometry(
            &programID,
            vtxShader,
            flagShader,
            geomShader,
            &linkerr
        );
        std::cout << linkerr << std::endl;
    
    
    
        loadidentity44(mproj);
        loadidentity44(mmodel);
    }
    
    
    //描画関数
    void disp(void) {
    
        glViewport(0, 0, width, height);
    
        glClearColor(0.2, 0.2, 0.2, 1);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
    
        glUseProgram(programID);
        GLuint loc_ModelViewMatrix = glGetUniformLocation(programID, "ModelViewMatrix");
        GLuint loc_ProjectionMatrix = glGetUniformLocation(programID, "ProjectionMatrix");
    
    
        glUniformMatrix4fv(loc_ModelViewMatrix, 1, GL_FALSE, mmodel);
        glUniformMatrix4fv(loc_ProjectionMatrix, 1, GL_FALSE, mproj);
    
        {
            glEnable(GL_VERTEX_PROGRAM_POINT_SIZE);
    
            auto bindbufP = EnableAndBindFArrayBuffer(0, buf_points, 3, GL_FLOAT);
            auto bindbufC = EnableAndBindFArrayBuffer(1, buf_colors, 3, GL_FLOAT);
    
            glDrawArrays(GL_POINTS, 0,3);
    
        }
        glFlush();
    }
    
    //ウィンドウサイズの変化時に呼び出される
    void reshape(int w, int h) {
        width = w; height = h;
    
        disp();
    }
    
    //エントリポイント
    int main(int argc, char** argv)
    {
        glutInit(&argc, argv);
        glutInitWindowPosition(100, 50);
        glutInitWindowSize(500, 500);
        glutInitDisplayMode(GLUT_SINGLE | GLUT_RGBA);
    
        glutCreateWindow("sample");
        glutDisplayFunc(disp);
        glutReshapeFunc(reshape);
    
        glewInit();
    
        init();
    
        glutMainLoop();
    
        return 0;
    }