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Ruby+gosu+opengl で OpenGL2.0 風にプログラマブルシェーダ(頂点シェーダ、フラグメントシェーダ)を用意して三角形を描画してみる例
#!ruby -Ku
# -*- mode: ruby; coding: utf-8 -*-
# Last updated: <2017/03/12 16:50:28 +0900>
#
# Ruby + gosu + opengl の動作確認
# gosu-examples の opengl_integration.rb を弄ってOpenGL絡みの部分だけを列挙
#
# OpenGL 2.0風、GLSLでシェーダを書いて三角形を描画するテスト
#
# 算譜記録帳: OpenGLでの頂点データの扱いの変化
# http://mklearning.blogspot.com/2014/08/opengl.html
#
# gosu-examples
# https://github.com/gosu/gosu-examples
# https://github.com/gosu/gosu-examples/blob/master/examples/opengl_integration.rb
require 'gosu'
require 'gl'
WIDTH, HEIGHT = 640, 480
class GlObj
# 初期化
def initialize
# 三角形用の頂点配列. x,y のみを列挙
@vtx = [
0.0, 1.0,
-1.0, -0.8,
1.0, -0.8,
]
init_shader # プラグラマブルシェーダを設定
end
# 更新処理
def update
end
# 描画処理
def draw(z)
# Gosu.gl(z値)でOpenGLの描画を行う
# 描画後にGosu側の描画ができるようにしてくれるらしい
Gosu.gl(z) { exec_gl }
end
private
include Gl
# プログラマブルシェーダの初期化
def init_shader
# 頂点シェーダ(Vertex Shader)のソース
# gl_position に (x, y, 0.0, 1.0) を渡してる
vert_shader_src_a =<<EOS
#version 120
attribute vec2 coord2d;
void main(void) {
gl_Position = vec4(coord2d, 0.0, 1.0);
}
EOS
# フラグメントシェーダ(Fragment Shader)のソース
# gl_FragColor に (r,g,b,a)=(0, 0, 1, 1) を渡してるので、青一色になる
frag_shader_src =<<EOS
# #version 120
void main(void) {
gl_FragColor = vec4(0.0, 0.0, 1.0, 1.0);
}
EOS
# (r,g,b,a) の r,g をx,y座標で変化させるのでグラデーションになる
# frag_shader_src =<<EOS
# #version 120
# void main(void) {
# gl_FragColor[0] = gl_FragCoord.x / 640.0;
# gl_FragColor[1] = gl_FragCoord.y / 480.0;
# gl_FragColor[2] = 0.5;
# gl_FragColor[3] = 1.0;
# }
# EOS
# 頂点シェーダを設定
# ----------------------------------------
# 1. シェーダオブジェクトを作成
vert_shader = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER)
# 2. シェーダのソースを渡す
glShaderSource(vert_shader, vert_shader_src_a)
# 3. シェーダをコンパイル
glCompileShader(vert_shader)
# 4. 正しくコンパイルできたか確認
compiled = glGetShaderiv(vert_shader, GL_COMPILE_STATUS)
abort "Error : Compile error in vertex shader" if compiled == GL_FALSE
# フラグメントシェーダを設定
# ----------------------------------------
# 1. シェーダオブジェクトを作成
frag_shader = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER)
# 2. シェーダのソースを渡す
glShaderSource(frag_shader, frag_shader_src)
# 3. シェーダをコンパイル
glCompileShader(frag_shader)
# 4. 正しくコンパイルできたか確認
compiled = glGetShaderiv(frag_shader, GL_COMPILE_STATUS)
abort "Error : Compile error in fragment shader" if compiled == GL_FALSE
# 5. プログラムオブジェクトを作成
@shader = glCreateProgram
# 6. プログラムオブジェクトに対してシェーダオブジェクトを登録
glAttachShader(@shader, vert_shader)
glAttachShader(@shader, frag_shader)
# 7. シェーダプログラムをリンク
glLinkProgram(@shader)
# 8. 正しくリンクできたか確認
linked = glGetProgramiv(@shader, GL_LINK_STATUS)
abort "Error : Linke error" if linked == GL_FALSE
# 9. シェーダプログラムを適用
glUseProgram(@shader)
# 設定が終わったので後始末
glDeleteShader(vert_shader)
glDeleteShader(frag_shader)
# シェーダに渡す属性のインデックス値(0,1,2,3等)を得る
attr_name = "coord2d"
@coord2d = glGetAttribLocation(@shader, attr_name)
abort "Error : Could not bind attribute #{attr_name}" if @coord2d == -1
end
# OpenGL関係の処理
def exec_gl
glClearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0) # 画面クリア色を指定 (r,g,b,a)
glClearDepth(1.0) # デプスバッファをクリア
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT) # 画面クリア
# 三角形を描画
# ----------------------------------------
glUseProgram(@shader)
glEnableVertexAttribArray(@coord2d) # 頂点配列を有効化
glVertexAttribPointer(
@coord2d, # 属性
2, # 1頂点に値をいくつ使うか。x,yなら2
GL_FLOAT, # 値の型
GL_FALSE, # データ型が整数型なら正規化するか否か
0, # stride. データの間隔。詰まってるなら0
@vtx # 頂点配列
)
# 描画
glDrawArrays(
GL_TRIANGLES, # プリミティブの種類
0, # 開始インデックス
@vtx.size / 2 # 頂点数
)
glDisableVertexAttribArray(@coord2d) # 頂点配列を無効化
end
end
# メインクラス
class MyWindow < Gosu::Window
# 初期化
def initialize
super WIDTH, HEIGHT
self.caption = "Ruby + Gosu + OpenGL, programmable shader"
@gl_obj = GlObj.new()
end
# 更新
def update
@gl_obj.update
end
# 描画
def draw
z = 0
@gl_obj.draw(z)
end
def button_down(id)
# ESCが押されたら終了
close if id == Gosu::KbEscape
end
end
MyWindow.new.show
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