跟着cherno手搓游戏引擎【18】抽象Shader、项目小修改

news2024/9/27 7:16:23

抽象：

Shader.h:

#pragma once
#include <string>

namespace YOTO {

	class Shader {

	public:
		virtual~Shader()=default;
		virtual void Bind()const=0;
		virtual void UnBind()const=0;
		static Shader* Create(const std::string& vertexSrc, const std::string& fragmentSrc);
	}
	;
}

Shader.cpp:

#include "ytpch.h"
#include "Shader.h"
#include"Renderer.h"
#include "Platform/OpenGL/OpenGLShader.h"
namespace YOTO {
	Shader* Shader::Create(const std::string& vertexSrc, const std::string& fragmentSrc)
	{
		switch (Renderer::GetAPI())
		{
		case RendererAPI::API::None:
			YT_CORE_ASSERT(false, "Buffer：API为None不支持");
			return nullptr;
		case RendererAPI::API::OpenGL:
			return new OpenGLShader(vertexSrc, fragmentSrc);
		}
		YT_CORE_ASSERT(false, "Buffer：未知API");
		return nullptr;
	}
}

实现：

新建OpenGLShader类：

OpenGLShader.h

#pragma once
#include <string>
#include "YOTO/Renderer/Shader.h"
#include <glm/glm.hpp>
namespace YOTO {

	class OpenGLShader:public Shader {

	public:
		OpenGLShader(const std::string& vertexSrc, const std::string& fragmentSrc);
		~OpenGLShader();
		void Bind()const override;
		void UnBind()const override;

		void UploadUniformMat4(const std::string& name, const glm::mat4& matrix);
		void UploadUniformMat3(const std::string& name, const glm::mat3& matrix);

		void UploadUniformFloat4(const std::string& name, const glm::vec4& values);
		void UploadUniformFloat3(const std::string& name, const glm::vec3& values);
		void UploadUniformFloat2(const std::string& name, const glm::vec2& values);
		void UploadUniformFloat(const std::string& name, float values);

		void UploadUniformInt(const std::string& name, int values);
	private:
		uint32_t m_RendererID;
	}
	;
}

 OpenGLShader.cpp

#include "ytpch.h"
#include "OpenGLShader.h"

#include <glad/glad.h>
#include <YOTO/Log.h>
#include<glm/gtc/type_ptr.hpp>
namespace YOTO {
	OpenGLShader::OpenGLShader(const std::string& vertexSrc, const std::string& fragmentSrc)
	{
		// 1.1.创建顶点着色器对象
		GLuint vertexShader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
		// Send the vertex shader source code to GL
		// Note that std::string's .c_str is NULL character terminated.
		// 1.2.附加顶点着色器源码到顶点着色器对象中
		const GLchar* source = vertexSrc.c_str();
		glShaderSource(vertexShader, 1, &source, 0);
		// 1.3.编译顶点着色器对象
		glCompileShader(vertexShader);


		// 1.4.检查是否编译成功
		GLint isCompiled = 0;
		glGetShaderiv(vertexShader, GL_COMPILE_STATUS, &isCompiled);
		if (isCompiled == GL_FALSE) {
			// 1.4.2编译失败可以打印报错信息
			GLint maxLength = 0;
			glGetShaderiv(vertexShader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &maxLength);
			// The maxLength includes the NULL character
			std::vector<GLchar> infoLog(maxLength);
			glGetShaderInfoLog(vertexShader, maxLength, &maxLength, &infoLog[0]);
			// We don't need the shader anymore.
			glDeleteShader(vertexShader);
			YT_CORE_ERROR("{0}", infoLog.data());
			YT_CORE_ASSERT(false, "Vertex shader compilation failure!");
			return;
		}
		// 片段着色器一样
		// 2.1.创建片段着色器对象
		GLuint fragmentShader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
		// Send the fragment shader source code to GL
		// Note that std::string's .c_str is NULL character terminated.
		// 2.2.附加片段着色器源码到片段着色器对象中
		source = fragmentSrc.c_str();
		glShaderSource(fragmentShader, 1, &source, 0);
		// 2.3.编译片段着色器对象
		glCompileShader(fragmentShader);
		// 2.4.检查是否编译成功
		glGetShaderiv(fragmentShader, GL_COMPILE_STATUS, &isCompiled);
		if (isCompiled == GL_FALSE) {
			// 2.4.2编译失败可以打印报错信息
			GLint maxLength = 0;
			glGetShaderiv(fragmentShader, GL_INFO_LOG_LENGTH, &maxLength);
			// The maxLength includes the NULL character
			std::vector<GLchar> infoLog(maxLength);
			glGetShaderInfoLog(fragmentShader, maxLength, &maxLength, &infoLog[0]);
			// We don't need the shader anymore.
			glDeleteShader(fragmentShader);
			// Either of them. Don't leak shaders.
			glDeleteShader(vertexShader);
			YT_CORE_ERROR("{0}", infoLog.data());
			YT_CORE_ASSERT(false, "Fragment shader compilation failure!");
			return;
		}
		// Vertex and fragment shaders are successfully compiled.
		// Now time to link them together into a program.
		// Get a program object.
		// 3.1创建着色器程序对象
		m_RendererID = glCreateProgram();
		GLuint program = m_RendererID;
		// 3.2附加着色器对象给着色器程序对象
		glAttachShader(program, vertexShader);
		glAttachShader(program, fragmentShader);
		// 3.3链接着色器程序对象
		glLinkProgram(program);
		// 3.4可以检查链接是否成功
		// Note the different functions here: glGetProgram* instead of glGetShader*.
		GLint isLinked = 0;
		glGetProgramiv(program, GL_LINK_STATUS, (int*)&isLinked);
		if (isLinked == GL_FALSE) {
			GLint maxLength = 0;
			glGetProgramiv(program, GL_INFO_LOG_LENGTH, &maxLength);
			// The maxLength includes the NULL character
			std::vector<GLchar> infoLog(maxLength);
			glGetProgramInfoLog(program, maxLength, &maxLength, &infoLog[0]);
			// We don't need the program anymore.
			glDeleteProgram(program);
			// Don't leak shaders either.
			glDeleteShader(vertexShader);
			glDeleteShader(fragmentShader);
			YT_CORE_ERROR("{0}", infoLog.data());
			YT_CORE_ASSERT(false, "Shader link failure!");
			return;
		}
		// 4.删除着色器对象
		// Always detach shaders after a successful link.
		glDetachShader(program, vertexShader);
		glDetachShader(program, fragmentShader);


	}
	OpenGLShader::~OpenGLShader()
	{
		glDeleteProgram(m_RendererID);
	}
	void OpenGLShader::Bind() const
	{
		glUseProgram(m_RendererID);
	}
	void OpenGLShader::UnBind() const
	{
		glUseProgram(0);
	}
	void OpenGLShader::UploadUniformMat4(const std::string& name, const glm::mat4& matrix)
	{
		GLint loacation = glGetUniformLocation(m_RendererID, name.c_str());
		glUniformMatrix4fv(loacation, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(matrix));

	}
	void OpenGLShader::UploadUniformMat3(const std::string& name, const glm::mat3& matrix)
	{
		GLint loacation = glGetUniformLocation(m_RendererID, name.c_str());
		glUniformMatrix3fv(loacation, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(matrix)); 
	}
	void OpenGLShader::UploadUniformFloat4(const std::string& name, const glm::vec4& values)
	{
		GLint loacation = glGetUniformLocation(m_RendererID, name.c_str());
		glUniform4f(loacation, values.x, values.y, values.z, values.w);

	}
	void OpenGLShader::UploadUniformFloat3(const std::string& name, const glm::vec3& values)
	{
		GLint loacation = glGetUniformLocation(m_RendererID, name.c_str());
		glUniform3f(loacation, values.x, values.y, values.z);
	}
	void OpenGLShader::UploadUniformFloat2(const std::string& name, const glm::vec2& values)
	{
		GLint loacation = glGetUniformLocation(m_RendererID, name.c_str());
		glUniform2f(loacation, values.x, values.y);
	}
	void OpenGLShader::UploadUniformFloat(const std::string& name, float values)
	{
		GLint loacation = glGetUniformLocation(m_RendererID, name.c_str());
		glUniform1f(loacation, values);
	}
	void OpenGLShader::UploadUniformInt(const std::string& name, int values)
	{
		GLint loacation = glGetUniformLocation(m_RendererID, name.c_str());
		glUniform1i(loacation, values);
	}
}

测试：

#include<YOTO.h>
#include "imgui/imgui.h"
#include<stdio.h>
#include <glm/gtc/matrix_transform.hpp>
#include <Platform/OpenGL/OpenGLShader.h>
#include <glm/gtc/type_ptr.hpp>
class ExampleLayer:public YOTO::Layer
{
public:
	ExampleLayer()
	:Layer("Example"),  m_Camera(-2.0f, 2.0f, -2.0f, 2.0f), m_CameraPosition(0){
		uint32_t indices[3] = { 0,1,2 };
		float vertices[3 * 7] = {
			-0.5f,-0.5f,0.0f, 0.8f,0.2f,0.8f,1.0f,
			0.5f,-0.5f,0.0f,  0.2f,0.3f,0.8f,1.0f,
			0.0f,0.5f,0.0f,   0.8f,0.8f,0.2f,1.0f,
		};

		m_VertexArray.reset(YOTO::VertexArray::Create());


		std::shared_ptr<YOTO::VertexBuffer> m_VertexBuffer;
		m_VertexBuffer.reset(YOTO::VertexBuffer::Create(vertices, sizeof(vertices)));

		{
			YOTO::BufferLayout setlayout = {

	{YOTO::ShaderDataType::Float3,"a_Position"},
		{YOTO::ShaderDataType::Float4,"a_Color"}
			};
			m_VertexBuffer->SetLayout(setlayout);

		}

		m_VertexArray->AddVertexBuffer(m_VertexBuffer);


		std::shared_ptr<YOTO::IndexBuffer>m_IndexBuffer;
		m_IndexBuffer.reset(YOTO::IndexBuffer::Create(indices, sizeof(indices) / sizeof(uint32_t)));

		m_VertexArray->AddIndexBuffer(m_IndexBuffer);

		std::string vertexSource = R"(
		#version 330 core
		layout(location = 0) in vec3 a_Position;
		layout(location = 1) in vec4 a_Color;
		uniform mat4 u_ViewProjection;
		uniform mat4 u_Transform;
		out vec3 v_Position;
		out vec4 v_Color;
		void main(){
		v_Position=a_Position;
		v_Color=a_Color;
		gl_Position =u_ViewProjection *u_Transform* vec4( a_Position,1.0);
		}
		)";
		//绘制颜色
		std::string fragmentSource = R"(
		#version 330 core
		layout(location = 0) out vec4 color;
		in vec3 v_Position;
		in vec4 v_Color;
		void main(){
		color=vec4(v_Color);
		}
		)";
		m_Shader.reset(YOTO::Shader::Create(vertexSource, fragmentSource));

		///测试/

		m_SquareVA.reset(YOTO::VertexArray::Create());

		float squareVertices[3 * 4] = {
			-0.5f,-0.5f,0.0f,
			0.5f,-0.5f,0.0f,
			0.5f,0.5f,0.0f,
			-0.5f,0.5f,0.0f
		};
		std::shared_ptr<YOTO::VertexBuffer> squareVB;
		squareVB.reset(YOTO::VertexBuffer::Create(squareVertices, sizeof(squareVertices)));
		squareVB->SetLayout({
			{YOTO::ShaderDataType::Float3,"a_Position"}
			});
		m_SquareVA->AddVertexBuffer(squareVB);
		uint32_t squareIndices[6] = { 0,1,2,2,3,0 };
		std::shared_ptr<YOTO::IndexBuffer> squareIB;

		squareIB.reset((YOTO::IndexBuffer::Create(squareIndices, sizeof(squareIndices) / sizeof(uint32_t))));

		m_SquareVA->AddIndexBuffer(squareIB);

		//测试：
		std::string BlueShaderVertexSource = R"(
		#version 330 core
		layout(location = 0) in vec3 a_Position;
		uniform mat4 u_ViewProjection;
		uniform mat4 u_Transform;

		out vec3 v_Position;
		void main(){
		v_Position=a_Position;
		gl_Position =u_ViewProjection*u_Transform*vec4( a_Position,1.0);
		}
		)";
		//绘制颜色
		std::string BlueShaderFragmentSource = R"(
		#version 330 core
		layout(location = 0) out vec4 color;

		in vec3 v_Position;
		uniform vec3 u_Color;
		void main(){
		color=vec4(u_Color,1.0);
		}
		)";
		m_BlueShader.reset(YOTO::Shader::Create(BlueShaderVertexSource, BlueShaderFragmentSource));

	}
	void OnImGuiRender() override {
		ImGui::Begin("设置");
		ImGui::ColorEdit3("正方形颜色", glm::value_ptr(m_SquareColor));
		ImGui::End();
	}
	void OnUpdate(YOTO::Timestep ts)override {
		YT_CLIENT_TRACE("delta time {0}s ({1}ms)", ts.GetSeconds(), ts.GetMilliseconds());
	

		if (YOTO::Input::IsKeyPressed(YT_KEY_LEFT)) {
			m_CameraPosition.x -= m_CameraMoveSpeed* ts;
		}
		else if (YOTO::Input::IsKeyPressed(YT_KEY_RIGHT)) {
			m_CameraPosition.x += m_CameraMoveSpeed * ts;
		}
		if (YOTO::Input::IsKeyPressed(YT_KEY_DOWN)) {
			m_CameraPosition.y -= m_CameraMoveSpeed * ts;
		}
		else if (YOTO::Input::IsKeyPressed(YT_KEY_UP)) {
			m_CameraPosition.y += m_CameraMoveSpeed * ts;
		}
		if (YOTO::Input::IsKeyPressed(YT_KEY_A)) {
			m_CameraRotation += m_CameraRotationSpeed * ts;
		}else if (YOTO::Input::IsKeyPressed(YT_KEY_D)) {
			m_CameraRotation -= m_CameraRotationSpeed * ts;
		}

		YOTO::RenderCommand::SetClearColor({ 0.2f, 0.2f, 0.2f, 1.0f });
		YOTO::RenderCommand::Clear();
		m_Camera.SetPosition(m_CameraPosition);
		m_Camera.SetRotation(m_CameraRotation);
		YOTO::Renderer::BeginScene(m_Camera);
		{
			static glm::mat4 scale = glm::scale(glm::mat4(1.0f), glm::vec3(0.1f)); 
			glm::vec4  redColor(0.8f, 0.3f, 0.3f, 1.0f);
			glm::vec4  blueColor(0.2f, 0.3f, 0.8f, 1.0f);

	/*		YOTO::MaterialRef material = new YOTO::MaterialRef(m_FlatColorShader);
			YOTO::MaterialInstaceRef mi = new YOTO::MaterialInstaceRef(material);
			mi.setValue("u_Color",redColor);
			mi.setTexture("u_AlbedoMap", texture);
			squreMesh->SetMaterial(mi);*/

			std::dynamic_pointer_cast<YOTO::OpenGLShader>(m_BlueShader)->Bind();
			std::dynamic_pointer_cast<YOTO::OpenGLShader>(m_BlueShader)->UploadUniformFloat3("u_Color",m_SquareColor);
			for (int y = 0; y < 20; y++) {
				for (int x = 0; x <20; x++)
				{

					glm::vec3 pos(x * 0.11f,y* 0.11f, 0.0);
					glm::mat4 transform = glm::translate(glm::mat4(1.0f), pos) * scale;
					/*if (x % 2 == 0) {
						m_BlueShader->UploadUniformFloat4("u_Color", redColor);
					}
					else {
						m_BlueShader->UploadUniformFloat4("u_Color", blueColor);
					}*/
					YOTO::Renderer::Submit(m_BlueShader, m_SquareVA, transform);
				}
			}
			


			YOTO::Renderer::Submit(m_Shader, m_VertexArray);


			YOTO::Renderer::EndScene();
		}

	}
	void OnEvent(YOTO::Event& event)override {
		/*if (event.GetEventType() == YOTO::EventType::KeyPressed) {
		YOTO:: KeyPressedEvent& e = (YOTO::KeyPressedEvent&)event;
		YT_CLIENT_TRACE("ExampleLayer:{0}",(char)e.GetKeyCode());
		if (e.GetKeyCode()==YT_KEY_TAB) {
			YT_CLIENT_INFO("ExampleLayerOnEvent:TAB按下了");
		}}*/
		//YT_CLIENT_TRACE("SandBoxApp:测试event{0}", event);




	}


private:
	std::shared_ptr<YOTO::Shader> m_Shader;
	std::shared_ptr<YOTO::VertexArray> m_VertexArray;


	std::shared_ptr<YOTO::Shader> m_BlueShader;
	std::shared_ptr<YOTO::VertexArray> m_SquareVA;
	YOTO::OrthographicCamera m_Camera;
	glm::vec3 m_CameraPosition;
	float m_CameraMoveSpeed = 5.0f;

	float m_CameraRotation = 0;
	float m_CameraRotationSpeed = 180.0f;

	glm::vec3 m_SquareColor = { 0.2f,0.3f,0.7f };

};


class Sandbox:public YOTO::Application
{
public:
	Sandbox(){
		PushLayer(new ExampleLayer());
		//PushLayer(new YOTO::ImGuiLayer());
	}
	~Sandbox() {

	}

private:

};

YOTO::Application* YOTO::CreateApplication() {
	printf("helloworld");
	return new Sandbox();
}

 cool！

小修改：

Core.h:

#pragma once
#include<memory>
//用于dll的宏
#ifdef YT_PLATFORM_WINDOWS
#if YT_DYNAMIC_LINK
		#ifdef YT_BUILD_DLL
		#define YOTO_API __declspec(dllexport) 
		#else
		#define YOTO_API __declspec(dllimport) 

		#endif // DEBUG
#else
		#define YOTO_API
#endif
#else
#error YOTO_ONLY_SUPPORT_WINDOWS
#endif // YOTO_PLATFORM_WINDOWS

#ifdef YT_DEBUG
#define YT_ENABLE_ASSERTS
#endif

#ifdef YT_ENABLE_ASSERTS
#define YT_CLIENT_ASSERT(x,...) {if(!(x)){YT_CLIENT_ERROR("断言错误：{0}",__VA_ARGS__);__debugbreak();}}
#define YT_CORE_ASSERT(x,...) {if(!(x)){YT_CORE_ERROR("断言错误：{0}",__VA_ARGS__);__debugbreak();}}
#else
#define YT_CLIENT_ASSERT(x,...)
#define YT_CORE_ASSERT(x,...)

#endif // YT_ENABLE_ASSERTS



#define BIT(x)(1<<x)
//绑定事件定义
#define YT_BIND_EVENT_FN(fn) std::bind(&fn, this, std::placeholders::_1)

namespace YOTO {
	template<typename T>
	using  Scope = std::unique_ptr<T>;
	template<typename T>
	using  Ref = std::shared_ptr<T>;
}

之后把所有share_ptr的地方改成Ref就好了。

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《中国统计摘要》是一部专为及时展现中国国民经济与社会发展状况所编辑的综合统计著作。2023版的《中国统计摘要》为我们呈现了2022年的重要社会经济指标数据&#xff0c;并同时为读者提供了自1978年以来的历史数据摘要。需要特别注意的是&#xff0c;为了确保这本书的及时性&a…
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