3D引擎：Horde3D:Shader类里的 结构体，以及渲染一个 Logo的简单流程（三）

首先是 ShaderCombination结构体

参数有：

1  uint32          combMask 

     这个变量主要用来  表示#define的位，每一位表示一个 #define 如在 shader文件中 有这样的语句：

 ...  
#ifdef _F03_ParallaxMapping
     #define _F02_NormalMapping
#endif
...
#ifdef _F02_NormalMapping
     uniform sampler2D normalMap;
#endif
....

这里面 _F03_, _F02_中的 03, 02 就是一个#define标识， 它会被 ShaderResource类的 cacCombMask 分别计算成为 num = 0*10 + 3 ， num =  0*10 + 2

  然后  与 combMask 进行  |= 1<<(num-1);

2  uint32      shaderObj

   这个变量是  glCreateProgram创建 shader工程的句柄

3  就是 引擎里需要的 一些 uniform名字的句柄， 即 通过 glGetUniformLocation返回的句柄

其次 是 ShaderContext 结构体

  在上一帖中，我们讲过  Shader文件 分为 3个部分，FX部分， VS_*和 FS_*部分。

  ShaderContext结构体主要是用来存储 FX部分的一些信息

  假如 shader文件 有这样的语句：

  

 context ATTRIBPASS
{
     VertexShader = compile GLSL VS_GENERAL;
     PixelShader = compile GLSL FS_ATTRIBPASS;
}

   像Map结构一样，每个name对应一个value； 每个context都对应一个名字

   1 std::string                      id

   它就是 context 对应的名字  如 ATTRIBPASS

  

  2  形如 blendMode这样的宏 或者 depthTest这样的bool值

     它们对应的 就是 context里 

    ZWriteEnable = false;

     BlendMode = Add;

     这样的语句

 

  3  int vertCodeIdx, fragCodeIdx

       这两个 是  存入到 shaderResource类  _codeSections里  CodeResource的 标识/句柄

      即 VS_*部分或 FS_*的 CodeResource在  _codeSections里 的 位置 

     由于 每一个 context对应一个 VS_*, FS_*,在 ShaderResource类的 ParseFXSection函数里 

    会依次 存储 VS_*, FS_*到 _codeSections里，并 设置其位置 为 vertCodeIdx或 fragCodeIdx

   4  std::vector<ShaderCombination>  shaderCombs

    参见上面 ShaderCombination结构体

  5    flagMask

     它是 CodeResource类在解析 VS_*, FS_*这部分内容时，会将 其中 #define的标识，计算出一个 类似 combMask的值，用来统计 shader文件里的 #define

Shader文件中，一个 context对应一个 ShaderContext及一个 ShaderCombination

像Logo这种简单的Shader文件，可能只有一个 context。

有的比较复杂的场景，可能同时又 场景，精灵，灯光，就需要多个 context

我们以渲染 一个 简单的Logo 为 例，来展示 Horde3D 如何一步一步解释 Shader类的工作原理:

首先，需要 以下文件：

    logo.material.xml 

    内容：

      <Material>

           <Shader source = "shaders/overlay.shader"/>

           <ShaderFlag  name = "_F01_TEST"/>

           <ShaderFlag  name = "_F02_TEST"/>

       </Material>

   这里面，我们省去了 图片 Sampler类的加载，而添加了 一个 ShaderFlag用于解释 flagMask 和 combMask的用法

  

   overlay.shader 存在 shaders文件夹下 其内容为：

    

[[FX]]

     context OVERLAY
    {
        VertexShader = compile GLSL VS_OVERLAY;
         PixelShader = compile GLSL FS_OVERLAY;

          ZWriteEnable =  false;
          BlendMode = Blend;
    }

    [[VS_OVERLAY]]
     uniform mat4 projMat;
     attribute vec2 vertPos;
   
     void main(void）
    {
         gl_Position = projMat*vec4(vertPos.x, vertPos.y, 1, 1);
    }

   [[FS_OVERLAY]]
   #ifdef _F01_TEST
      uniform sampler2D albedoMap;
   #endif

   #ifdef_F02_TEST
   uniform vec4 olayColor;
   #endif
   
  void main(void)
   {
     .....
   }

首先，将 创建 一个 MaterialResource资源类，

然后将 上述  logo.material.xml 里的 文本读取到 char *data 里，并调用 该MaterialResource 资源类的 load方法

利用 rapidxml对 其解析， 将 ShaderFlag的 值 _F01_TEST存到 _shaderFlags 里

根据 Shader 的值 即其Shader文件的路径名，添加一个ShaderResource类

   

然后  调用 ShaderResource的 calcCombMask 来计算出 _combMask， 

 calcCombMask 接收 _shaderFlags 作为其参数

   

logo.material.xml里的 ShaderFlag 有 _F01_TEST 和 _F02_TEST两个

   那么，  combMask的值 为 11,即  将 _F01_TEST的 01   

   num =  0*10 +1 = 1;

  然后  1<<(1-1) 就为  个位的1

   将 _F02_TEST的02

    num = 0*10 +2 = 2;

   然后 1<<(2-1)  就为  十位的 1

  依此类推

  其中 01, 02为 ShaderContext结构体中的flagMask的值， combMask即为 ShaderCombination中 combMask的值， combMask可以理解为  shader文件中 用户定义的#define的 集合

  

之后，调用 ShaderResource的 preLoadCombiantion(_combMask)

   为什么叫 preLoad呢，因为在Material资源类处于加载的过程中， 调用的ShaderResource类的load方法还没有被调用，_combMask 是要与 。所以这里只是预先将 _combMask存储在 ShaderResource类的 _preLoadList里.   

 

最后，调用ShaderResource类的load方法

   在这个里面解析 shader文件的数据，然后调用compileContexts()方法

    context.flagMask可以理解为  shader文件中 #define的集合， 将 _preLoadList的 combMask  与 context.flagMask进行与，可以理解为取  用户定义的 且 shader文件里有的 #define

 调用compileCombiantion， 将 VS_*, FS_*的内容前面加上宏定义，然后交给 底层的渲染类去 compile和 link成shader工程

至此，除了CodeResource类，整个从加载Material类，到 读取Shader内容 给 RendererBase类就 全部走通了。

CodeResource类也只是简单的讲 VS_*, FS_*的内容进行解析， 并交给 compileCombianation来执行。