045 Shader库

解决044节的Bug

vector的错误

初始化vector时候

void OpenGLShader::Compile(const std::unordered_map<GLenum, std::string>& shaderSources){
      
      
    GLuint program = glCreateProgram();
    std::vector<GLenum> glShaderIDs(shaderSources.size());// vector初始化
    // std::vector<GLenum> glShaderIDs(2);

shaderSources.size()是2，则glShaderIDs是一个两个大小的vector，并且vector的两个元素初始化为0。

而顶点和片段着色器程序ID会在2和3的位置，这样会使加载着色器代码运行不正确

正确写法是：
1. 初始化大小但是不初始华元素
```
std::vector<GLenum> glShaderIDs();
glShaderIDs.reserve(2);// 只申请2个大小的空间，但不初始化这2个空间上的元素为0
```
2. 换成array（array存储的数据在栈内存中）
  
  vector存储的数据是存放在堆里，动态调整内存会影响性能。换成array，在编译时就确定了大小。
```
std::array<GLenum, 2> glShaderIDs;// 大小为2
int glShaderIDIndex = 0;
```

ifstream打开的参数多了

std::ifstream in(filepath, std::ios::in, std::ios::binary);// 二进制读取？为什么还是保持字符串的形式？

改为

std::ifstream in(filepath, std::ios::in | std::ios::binary);

前言

为什么要Shader库

为了重复使用的shader，存储在cpu中需要的时候使用，不用再创建。
如何存储

map键值对

键：shader名称

值：引用智能指针指向Shader

关键代码

从文件读取，根据文件名设置Map的键值

OpenGLShader::OpenGLShader(const std::string& filepath)
{
    std::string source = ReadFile(filepath);
    HZ_CORE_ASSERT(source.size(), "GLSL读取的字符串为空");
    auto shaderSources = PreProcess(source);
    Compile(shaderSources);
    /*
    asserts\shaders\Texture.glsl
    asserts/shaders/Texture.glsl
    Texture.glsl
    */
    auto lastSlash = filepath.find_last_of("/\\");// 字符串中最后一个正斜杠或者反斜杠
    lastSlash = lastSlash == std::string::npos ? 0 : lastSlash + 1;
    auto lastDot = filepath.rfind('.');
    auto count = lastDot == std::string::npos ? filepath.size() - lastSlash : lastDot - lastSlash;
    m_Name = filepath.substr(lastSlash, count);// Texture.glsl
}

代码修改

Shader

class ShaderLibrary {
      
      
public:
    void Add(const std::string& name, const Ref<Shader>& shader);
    void Add(const Ref<Shader>& shader);
    Ref<Shader> Load(const std::string& filepath);
    Ref<Shader> Load(const std::string& name, const std::string& filepath);

    Ref<Shader> Get(const std::string &name);

    bool Exists(const std::string& name) const;
private:
    std::unordered_map<std::string, Ref<Shader>> m_Shaders;
};

void ShaderLibrary::Add(const Ref<Shader>& shader)
{
      
      
    auto& name = shader->GetName();
    Add(name, shader);
}
void ShaderLibrary::Add(const std::string& name, const Ref<Shader>& shader)
{
      
      
    HZ_CORE_ASSERT(!Exists(name), "着色器名称已经存在！");
    m_Shaders[name] = shader;
}
Ref<Shader> ShaderLibrary::Load(const std::string& filepath)
{
      
      
    auto shader = Shader::Create(filepath);
    Add(shader);
    return shader;
}
Ref<Shader> ShaderLibrary::Load(const std::string& name, const std::string& filepath)
{
      
      
    auto shader = Shader::Create(filepath);
    Add(name, shader);
    return shader;
}
Ref<Shader> ShaderLibrary::Get(const std::string& name)
{
      
      
    HZ_CORE_ASSERT(Exists(name), "这个名称的着色器没找到");
    return m_Shaders[name];
}
bool ShaderLibrary::Exists(const std::string& name) const
{
      
      
    return m_Shaders.find(name) != m_Shaders.end();
}

Sandboxapp.cpp

// 属性添加shaderlibrary
// shader库
Hazel::ShaderLibrary m_ShaderLibrary;
......
// 从字符串编译shader
//m_SquareShader.reset(Hazel::Shader::Create(squareShaderVertexSrc, squareShaderfragmentSrc));
m_SquareShader = Hazel::Shader::Create("squareTexColorShader", squareShaderVertexSrc, squareShaderfragmentSrc);

// 加载glsl文件编译shader
//m_SquareTexCoordShader = (Hazel::Shader::Create("asserts/shaders/Texture.glsl"));
auto m_SquareTexCoordShader = m_ShaderLibrary.Load("asserts/shaders/Texture.glsl");

// 使用
// 用shader库获取shader
auto m_SquareTexCoordShader = m_ShaderLibrary.Get("Texture");

// 0.带纹理的正方形
m_SquareTexture->Bind();
glm::mat4 squareTexCoordtransfrom = glm::translate(glm::mat4(1.0f), {
      
       0.0f, 0.0f, 0.0f });
Hazel::Renderer::Submit(m_SquareTexCoordShader, m_SquareTexCoordVertexArray, squareTexCoordtransfrom);

从中看出，只有从glsl文件加载来的才用map存储了，字符串编译shader并没有保存在map中

046如何建立一个2D渲染器

前言

此节目的

只是设计2D渲染器。
疑问

现在项目中已有一个简单的2D渲染，为什么还要建立一个2D渲染器？

目前的2D渲染

Renderer类

Hazel::Renderer::BeginScene(m_Camera);
Hazel::Renderer::Submit(m_SquareTexCoordShader, m_SquareTexCoordVertexArray, squareTexCoordtransfrom);

这个代码耦合太高，无法绘制单个图形。

新设计的API代码

增加Renderer2D、Renderer3D类
```
Hazel::Renderer2D::DrawCube();
Hazel::Renderer3D::DrawCube();
```
这个API使得我们能单独绘制一个Cube、或者三角形等

2D渲染器组成与说明

批处理渲染

比如有成千上万的quad并带有纹理，渲染它不可能一个一个提交渲染，需要批处理
纹理Altas

纹理集，多个纹理组成一张大的纹理图片
sprite动画

如果sprite像素低，像处理纹理Altas一样，由动画序列帧组成一张动画图片，然后读取

如果sprite像素高，需要用关键帧，类似视频编码解码的技术
UI

布局系统，需要在不同分辨率手机上显示差不多，很难处理的一部分，3D同样需要2DUI
后期处理

粒子效果动态的，还有背景模糊、bloom
交互功能
- 脚本语言
- ECS系统，可组合的游戏对象
  - Transform变换
  - 2D渲染
  - Sprite

Hazel游戏引擎（045-046）Shader库-2D渲染器规划

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