Framework-ul de laborator este cel de la EGC, îmbogățit cu noi funcționalități. Pentru cei care doresc, conținutul laboratoarelor de EGC se poate găsi în Recapitulare EGC.

Framework-ul de laborator se găsește pe Github
Puteți să descărcați direct arhiva accesând acest link

Pentru implementarea de programe SHADER în OpenGL se folosește limbajul dedicat GLSL (GL Shading Language).

Codul pentru încărcarea unui shader este oferit în funcția init() din cadrul laboratorului.

Un GEOMETRY SHADER e un program care se execută pentru FIECARE primitivă trimisă către banda grafică. Pe scurt, acest shader primește ca intrare primitive grafice (puncte, linii și triunghiuri) și oferă ca ieșire tot primitive grafice. În banda grafică, așa cum se poate vedea în imaginea de mai sus, se află între Vertex Shader și Fragment Shader. Mai exact, ieșirea de la vertex shader devine intrare pentru geometry shader și ieșirea de la acesta devine intrare pentru fragment shader (după alți câțiva pași ficși).

În continuare vom analiza un geometry shader simplu, precum și comunicarea dintre vertex shader și geometry shader:

• Un exemplu de vertex shader:

  #version 330
   
  layout(location = 0) in vec3 v_position;
  layout(location = 1) in vec2 v_texcoord;
   
  uniform mat4 Model;
  uniform mat4 View;
  uniform mat4 Projection;
   
  out vec2 vert_texcoord;
  //coordonatele textură ale vârfului
  //ieșirea lui vertex shader este intrare pentru geometry shader
   
   
  void main()
  {
      gl_Position = Projection * View * Model * vec4(v_position, 1.0);
   
      vert_texcoord = v_texcoord;
  }

• Un exemplu de geometry shader:

  #version 330
   
  layout(triangles) in;
  //intrarea este un triunghi
   
  layout(triangle_strip, max_vertices = 4) out;
  //ieșirea este un triangle strip. Se vor genera maxim 4 vârfuri
   
  layout(location = 0) in vec2 vert_texcoord[3];
  //intrarea - coordonatele textură ale vârfurilor unui triunghi
   
  layout(location = 0) out vec2 geom_texcoord;
  //coordonatele textură asociate fiecărui vârf emis
   
  void main()
  {
  	gl_Position = gl_in[0].gl_Position;
  	geom_texcoord = vert_texcoord[0];
  	EmitVertex();
   
  	gl_Position = gl_in[1].gl_Position;
  	geom_texcoord = vert_texcoord[1];
  	EmitVertex();
   
  	gl_Position = gl_in[2].gl_Position;
  	geom_texcoord = vert_texcoord[2];
  	EmitVertex();
   
          vec3 offset = vec3(1,0,0);
          gl_Position = gl_in[0].gl_Position + offset;  
          //al patrulea vârf se obține prin translația primului vârf cu un offset 
  	geom_texcoord = vert_texcoord[0];
  	EmitVertex();
   
  	EndPrimitive();
          //directiva aceasta încheie primitiva 
          //în acest exemplu, primitiva este un triangle_strip cu 4 vârfuri
          //acesta este echivalent cu două triunghiuri cu indicii 0-1-2 și 1-2-3
  }

• Trebuie specificat tipul geometriei de la intrare:

  layout(triangles) in;

  Trebuie să fie unul dintre: points, lines, lines_adjacency, triangles, triangles_adjacency

• Trebuie specificat tipul geometriei de la ieșire

  layout(triangle_strip, max_vertices = 5) out;

  Trebuie să fie unul dintre: points, line_strip, triangle_strip

• Se primesc coordonatele de textură de la toată primitiva (triunghiul). Astfel că intrarea va fi un vector de 3 valori vec2.

  layout(location = 0) in vec2 vert_texcoord[3];

• Nu este necesar să se dea dimensiunea vectorului. Astfel, codul de mai sus se poate scrie:

  layout(location = 0) in vec2 vert_texcoord[];

• De asemenea, există și intrare implicită la geometry shader, numită gl_in, din care ne interesează gl_Position:

  in gl_PerVertex
  {
    vec4 gl_Position;
    ...
  } gl_in[];

• Ieșirea lui geometry shader va fi descrisă în secțiunea următoare:

  layout(location = 0) out vec2 geom_texcoord;

Pentru fiecare vârf emis din geometry shader se pot asocia coordonate textură, normală, culoare, asociate vârfului (setate înainte de fiecare apel EmitVertex()). Acestea trebuie declarate ca variabile de ieșire. După cum se poate observa, valoarea lui geom_texcoord este actualizată înainte de fiecare apel EmitVertex():

gl_Position = gl_in[0].gl_Position;
geom_texcoord = vert_texcoord[0];
EmitVertex();

Într-un geometry shader se pot emite mai multe primitive (comanda EmitVertex() se poate da o dată sau de mai multe ori).

1. Descărcați framework-ul de laborator
2. Adăugați în fragment shader codul pentru aplicarea texturii pe obiect.
3. Creați mai multe instanțe ale obiectului în geometry shader astfel încât să existe câte 4 bambuși pe o coloană, și cel puțin 2 coloane. Numărul de instanțe se poate controla de la tastatură (folosind funcția OnKeyPress()).
4. Aplicați vârfurilor fiecărui triunghi o scalare față de centrul său. Factorul de scalare trebuie controlat de la tastatură în funcția OnInputUpdate() (și ar trebui limitat astfel încât efectele scalării să nu devină vizual neplăcute).