Lighthouse3d.com의 GLSL tutorial 번역입니다.
프레그먼트 셰이더는 프레그먼트를 처리합니다. 기본적으로 프레그먼트는 이전 단계에서 보간된 모든 데이터가 포함된 윈도우 상의 위치(X, Y)와 깊이값(Z)입니다.
레스터라이제이션 단계를 통해 생성되고 보간 단계에서 속성이 계산된 프레그먼트는 이제 프레그먼트 셰이더로 하나씩 입력됩니다. 트렌스폼 피드백이 사용되지 않는 한 이 셰이더는 선택사항이 아닙니다.
프레그먼트 셰이더는 프레그먼트 위치와 레스터라이제이션 단계에서 보간된 모든 데이터에 접근할 수 있습니다. 셰이더는 속성과 픽셀 위치에 따라서 계산을 수행합니다. 픽셀의 X, Y 위치는 고정됩니다. 즉, 프레그먼트 셰이더는 다른 픽셀의 속성에 접근할 수 없습니다. 하지만, 픽셀의 깊이(Z값)은 수정할 수 있습니다.
프레그먼트 셰이더는 모든 픽셀 위치에서 프레임 버퍼에 접근할 수 없습니다. 프레그먼트 셰이더는 버텍스 셰이더와 비슷하게 오로지 현재 픽셀과 이와 관련된 데이터에만 접근할 수 있습니다.
이전의 단계들과 마찬가지로, 프레그먼트 셰이더는 어플리케이션에서 사용 가능한 모든 uniform 변수에 접근할 수 있습니다.
다음은 프레그먼트 셰이더에서 사용 가능한 몇 가지 빌트인 변수들 입니다(전체 목록은 GLSL 스펙의 빌트인 변수 색션을 참고하세요):
gl_FragCoord: 프레그먼트 좌표(xf, yf, zf, wf)를 담고 있습니다.(xf, yf)는 윈도우 상의 픽셀 위치이고zf는 깊이입니다.wf는 1/wc이고wc는 프레그먼트 클립 공간 위치(fragments clip space position)의 구성 요소입니다.gl_FrontFacing: 픽셀을 생성한 프리미티브의 방향을 나타냅니다. 페이스 컬링(face culling)이 활성화 되어있다면, 모든 픽셀에서 동일한 값을 가집니다.gl_PrimitiveID: 이 변수는 지오메트리 셰이더의 출력입니다. 지오메트리 셰이더가 없다면, OpenGL draw 명령어의 프리미티브 인덱스로 값이 지정됩니다.
gl_PrimitiveID는 OpenGL 4.1 버전에서만 사용 가능합니다.
출력 숫자 범위는 1부터 GL_MAX_DRAW_BUFFERS 까지입니다. 어플리케이션의 기본 설정은 vec4 타입의 단일 색상 출력입니다. 어플리케이션은 사용자 정의 변수를 색상 출력으로 바인딩해야 합니다. framebuffer objects 를 사용하면 1개 이상의 색상 출력이 가능합니다.
아래의 셰이더 코드는 작성할 수 있는 셰이더 중 가장 간단한 프레그먼트 셰이더일 것입니다. 이 셰이더에서 흥미로운 점은 없지만 모든 것을 빨간색으로 칠합니다!
#version 150
out vec4 colorOut;
void main()
{
colorOut = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}uniform 변수와 버텍스 속성처럼 프레그먼트 셰이더의 출력 변수 또한 location을 가집니다. 위의 셰이더 코드에서, colorOut 변수는 디폴트값으로 location 0에 바인딩됩니다. framebuffer objects를 사용하지 않을 경우, 다음 함수로 어플리케이션에서 colorOut 변수를 디폴트 location인 location 0에 바인딩해야 합니다:
void glBindFragDataLocation(GLuint program, GLuint colorNumber, const char *name);파라미터:
program: 프로그램 오브젝트 핸들colorNumber: 변수에 바인딩할 출력 locationname: 셰이더 출력 변수명
프로그램의 핸들이 p라고 가정하면 어플리케이션에서 다음과 같이 OpenGL 명령을 사용할 수 있습니다:
glBindFragDataLocation(p, 0, "colorOut");프로그램이 다음 링크될 때까지 바인딩은 영향을 주지 않습니다. 어플리케이션에서 아래의 함수로 이전에 링크된 프로그램에 대한 location을 구할 수 있습니다:
GLint glGetFragDataLocation(GLuint program, const char *name);파라미터:
program: 프로그램 오브젝트 핸들name: 셰이더 출력 변수명
name 이 활성화된 사용자 정의 출력 변수에 참조되어 있지 않는다면, -1을 반환합니다. 함수 호출에 성공한다면 변수의 location을 반환합니다.
출력 변수의 location을 layout 한정자를 사용하여 셰이더에서 하드코딩할 수도 있습니다. colorOut 변수의 선언은 location을 지정하는 layout 한정자를 다음과 같이 포함할 수 있습니다:
layout(location = 0) out vec4 colorOut;셰이더에서 layout 한정자를 사용할 경우, 참조하는 location은 glBindFragDataLocation 명령의 설정을 오버라이딩합니다.
framebuffer objects를 사용할 경우, 각 출력은 렌더 타겟(또는 텍스처) 출력에 맞는 location을 가집니다. 디폴트 framebuffer를 사용한다면, location은 오로지 0입니다.
출처
http://www.lighthouse3d.com/tutorials/glsl-tutorial/fragment-shader/
