这是对learnopengl的简单笔记。原教程网址：learnopengl。原教程同时涉及图形学的基本理论与opengl API，本文更多关注API，而简化甚至省略了背后的图形学原理性内容。
着色器结构
一个典型的着色器有一下结构：
#version version_number
in type in_variable_name;
in type in_variable_name;
out type out_variable_name;
uniform type uniform_name;
int main()
{
// 处理输入并进行一些图形操作
...
// 输出处理过的结果到输出变量
out_variable_name = weird_stuff_we_processed;
} 关于顶点着色器，输入的变量为顶点属性。openGL保证至少有16个包含4分量的顶点属性可用。注意，一个作为顶点着色器输入的顶点属性一个顶点的属性，（后面会提到，location用于指定不同什么位置的数据输入到哪一个顶点着色器的输入变量），这么多一般够用了。用
int nrAttributes;
glGetIntegerv(GL_MAX_VERTEX_ATTRIBS, &nrAttributes); 获取最大能有多少输入。一般用不上。
着色器数据类型
对着色器编程，更像一种特殊的硬件描述语言，而非普通的程序设计语言。它的输入是向量，有不同类型。名称很有规律。
| 名称 | 描述 |
|---|---|
| vecn | n分量float |
| ivecn | n分量int |
| bvecn | n分量bool |
| uvecn | n分量unsigned int |
| dvecn | n分量double |
| 用.x .y. .z .w依次访问数据。也可以组合访问： |
vec3 v3(1.0, 0.5, 0.2);
v3.xxyx... //1.0,1.0,0.5,1.0 使用类似构造函数的方法进行创建、赋值。
vec2 v2(1.0,0.5);
vec3 v3(v2, 1.0); //this is allowed 输入输出与着色器的连接
用 in out 声明输入、输出变量。
顶点着色器的 layout (location = 0) in…：顶点着色器的输入之特殊之处在于要直接从显存中获取输入、必定有一个自带的（不用声明的）输出 一个vec4 的 gl_Positon。location用于指定哪些数据要被输入到这个声明的变量里，然后代码里的 glVertexAttribArray 函数里指定哪一些数据被定位到 location=0(或者其它)。
当多个着色器之间有类型、名字相同的输入输出的时候，就能连接到一起，比如
// vertex shader
out vec4 ourColor;
...
// fragment shader
in vec4 ourColor; 这两个就能被成功连接。实现传输一些特殊的信息。
uniform
uniform是存在于一个着色器程序中的全局变量，它可以被这个着色器程序中任意一个着色器访问。可以在外部人为指定uniform的值。uniform将保存上一次设定的值直到下次被修改。
使用 glGetUniformLocation glUniformxx（后面两个xx前一个是有几个分量，后一个指定类型，f,i,d,ui,fv (a float array)…)
// glsl of shader
uniform vec4 ourColor;
//openGL
int vertexColorLocation = glGetUniformLocation(shaderProgram, "ourColor");
glUseProgram(shaderProgram);
glUniform4f(vertexColorLocation, 0.0f, greenValue, 0.0f, 1.0f); 逻辑是：在着色器程序中获取uniform的位置，然后修改uniform。注意修改uniform的时候一定要先 Use 了相应的着色器程序。
关于location
从下面这个例子里可以直观地看出其作用。这里，我们将顶点颜色作为顶点属性输入到顶点着色器里，然后由顶点着色器将顶点颜色属性发送给片段着色器。
着色器
// vertex shader
#version 330 core
layout (location = 0) in vec3 aPos; // 位置变量的属性位置值为 0
layout (location = 1) in vec3 aColor; // 颜色变量的属性位置值为 1
out vec3 ourColor; // 向片段着色器输出一个颜色
void main()
{
gl_Position = vec4(aPos, 1.0);
ourColor = aColor; // 将ourColor设置为我们从顶点数据那里得到的输入颜色
}
// fragment shader
#version 330 core
out vec4 FragColor;
in vec3 ourColor;
void main()
{
FragColor = vec4(ourColor, 1.0);
} 注意这里就有两个location了，分别指定作为位置的输入和作为颜色的输入。
顶点属性：
float vertices[] = {
// 位置 // 颜色
0.5f, -0.5f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, // 右下
-0.5f, -0.5f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f, // 左下
0.0f, 0.5f, 0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f // 顶部
}; 注意一次输入给顶点着色器的顶点属性就是一个顶点的属性，它们当然得是挨着的。所以前面位置、后面颜色。
更新顶点格式：
// 位置属性
glVertexAttribPointer(0, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(float), (void*)0);
glEnableVertexAttribArray(0);
// 颜色属性
glVertexAttribPointer(1, 3, GL_FLOAT, GL_FALSE, 6 * sizeof(float), (void*)(3* sizeof(float)));//颜色偏移了三个元素
glEnableVertexAttribArray(1); 说明：
注意 glVertexAttribPointer 的第一个参数。这就指定了哪个是位置、哪个是颜色。
指定顶点颜色后，OpenGL会自动在面片上进行颜色插值。
关于VAO，VBO的更多理解
VBO直接和一段显存绑定。要对显存进行操作，比如传输数据等，必须要先把 target (for example, GL_ARRAY_BUFFER, GL_ELEMENT_ARRAY_BUFFER)和相应的VBO（EBO）结构绑定(glBindBuffer(VBO))，然后再操作，比如传值等。
而VAO记录了当时被绑定的VBO行为（特别是 glVertexAttribPointer, glEnableVertexAttribArray)，glBindVertexArray(VAO)就相当于调用了这些函数。每次传值之后都要 glVertexAttribPointer等，但是由于形式上是相同的，所以直接 glBindVertexArray(VAO) 就可以。
看代码：想在每次渲染的时候更换VBO对应的值以达到随时间渐变效果：
glUseProgram(shaderProgram); //应用着色器程序
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,VBO); //必须绑定着！
glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER,sizeof(vertices),vertices,GL_DYNAMIC_DRAW);
glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER,0);
glBindVertexArray(VAO);//可见，使用了VAO就相当于使用了那几个被记录下的函数！
glDrawArrays(GL_TRIANGLES,0,3); 除了那个解绑VBO的（因为只有一个VBO），其它缺一不可！
附.把着色器程序封装成C++类
应当包含以下函数：
#ifndef SHADER_H
#define SHADER_H
#include <glad/glad.h>; // 包含glad来获取所有的必须OpenGL头文件
#include <string>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <iostream>
class Shader
{
public:
// 程序ID
unsigned int ID;
// 构造器读取并构建着色器
Shader(const char* vertexPath, const char* fragmentPath);
// 使用/激活程序
void use();
// uniform工具函数
void setBool(const std::string &name, bool value) const;
void setInt(const std::string &name, int value) const;
void setFloat(const std::string &name, float value) const;
};
#endif 这个类初始化的时候输入glsl文件的地址字符串，然后构造函数中将其读进来并且编译、链接为完成的着色器程序。构造函数大概长这样（有一些陌生的用法，比如C++文件流，比如异常）：
Shader(const char* vertexPath, const char* fragmentPath)
{
// 1. 从文件路径中获取顶点/片段着色器
std::string vertexCode;
std::string fragmentCode;
std::ifstream vShaderFile;
std::ifstream fShaderFile;
// 保证ifstream对象可以抛出异常：
vShaderFile.exceptions (std::ifstream::failbit | std::ifstream::badbit);
fShaderFile.exceptions (std::ifstream::failbit | std::ifstream::badbit);
try
{
// 打开文件
vShaderFile.open(vertexPath);
fShaderFile.open(fragmentPath);
std::stringstream vShaderStream, fShaderStream;
// 读取文件的缓冲内容到数据流中
vShaderStream << vShaderFile.rdbuf();
fShaderStream << fShaderFile.rdbuf();
// 关闭文件处理器
vShaderFile.close();
fShaderFile.close();
// 转换数据流到string
vertexCode = vShaderStream.str();
fragmentCode = fShaderStream.str();
}
catch(std::ifstream::failure e)
{
std::cout << "ERROR::SHADER::FILE_NOT_SUCCESFULLY_READ" << std::endl;
}
const char* vShaderCode = vertexCode.c_str();
const char* fShaderCode = fragmentCode.c_str();
// 2. 编译着色器
unsigned int vertex, fragment;
int success;
char infoLog[512];
// 顶点着色器
vertex = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
glShaderSource(vertex, 1, &vShaderCode, NULL);
glCompileShader(vertex);
// 打印编译错误（如果有的话）
glGetShaderiv(vertex, GL_COMPILE_STATUS, &success);
if(!success)
{
glGetShaderInfoLog(vertex, 512, NULL, infoLog);
std::cout << "ERROR::SHADER::VERTEX::COMPILATION_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
};
// 片段着色器也类似
[...]
// 着色器程序
ID = glCreateProgram();
glAttachShader(ID, vertex);
glAttachShader(ID, fragment);
glLinkProgram(ID);
// 打印连接错误（如果有的话）
glGetProgramiv(ID, GL_LINK_STATUS, &success);
if(!success)
{
glGetProgramInfoLog(ID, 512, NULL, infoLog);
std::cout << "ERROR::SHADER::PROGRAM::LINKING_FAILED\n" << infoLog << std::endl;
}
// 删除着色器，它们已经链接到我们的程序中了，已经不再需要了
glDeleteShader(vertex);
glDeleteShader(fragment);
}