编辑“︁GLSL”︁

{{Infobox software
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| author = {{le|OpenGL架构评论板|OpenGL Architecture Review Board|OpenGL ARB}}
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[[File:Linux kernel and OpenGL video games.svg|thumb|GLSL基本框架]]
'''GLSL''' - '''OpenGL Shading Language''' 也稱作 '''GLslang'''，是一個以[[C語言]]為基礎的[[高階程式語言|高階]][[著色語言]]。它是由 {{le|OpenGL ARB|OpenGL Architecture Review Board}} 所建立，提供開發者對[[繪圖管線]]更多的直接控制，而無需使用汇编语言或硬體規格語言。

== 背景 ==
隨著近年來繪圖卡的進步，
底层[[頂點 (電腦圖學)|頂點]]（vertex）和{{le|片段 (计算机图形)|Fragment (computer graphics)|片段}}（fragment）的渲染管線中加入更多更具彈性的新功能。
這個層次的可編程性由[[頂點著色器]]和[[着色器#像素着色器|像素着色器]]實現。

最初這個功能是以匯編語言撰寫著色器來達到，不直觀而複雜。OpenGL ARB 建立了 OpenGL 著色語言，為 GPU 的程式設計提供更加直觀的方法，同時維護了 OpenGL 一向的開放標準。

最初作為 OpenGL 1.4 的插件，後來由 {{le|OpenGL ARB|OpenGL Architecture Review Board}} 在2004 [[OpenGL]] 2.0 核心中正式納入，是自 1992 年 [[OpenGL]] 1.0 發布起第一個 [[OpenGL]] 的大改版。

使用 GLSL 有如下好處：
*具有[[跨平台]]的相容性，包括 [[Macintosh]]、[[Microsoft Windows|Windows]] 和 [[Linux]] 等作業系統。
*編寫的著色器可以在所有支援 OpenGL 著色語言的繪圖卡上使用。
*允許廠商為特定的繪圖卡架構設計最佳化的代碼。

== 詳細資料 ==
=== 資料類型 ===
OpenGL 著色語言規格定義了 22 個基本資料類型，有些用法與 [[C語言|C]] 相同，其它的是繪圖處理器特有的。

*void – 用於沒有返回值的函式
*bool – 條件類型，其值可以是真或假
*int – 帶負號整數
*float – 浮點數
*vec2 – 2 個浮點數組成的向量
*vec3 – 3 個浮點數組成的向量
*vec4 – 4 個浮點數組成的向量
*bvec2 – 2 個布林組成的向量
*bvec3 – 3 個布林組成的向量
*bvec4 – 4 個布林組成的向量
*ivec2 – 2 個整數組成的向量
*ivec3 – 3 個整數組成的向量
*ivec4 – 4 個整數組成的向量
*mat2 – 浮點數的 2X2 矩陣
*mat3 – 浮點數的 3X3 矩陣
*mat4 – 浮點數的 4X4 矩陣
*sampler1D – 用來存取一維紋理的句柄（handle）（或：操作，作名詞解。）
*sampler2D – 用來存取二維紋理的句柄
*sampler3D – 用來存取三維紋理的句柄
*samplerCube – 用來存取立方映射紋理的句柄
*sampler1Dshadow – 用來存取一維深度紋理的句柄
*sampler2Dshadow – 用來存取二維深度紋理的句柄

=== 運算子 ===
OpenGL 著色語言提供類似於 [[C語言]]的運算子。給開發者編寫著色器的靈活性。GLSL 包含了 [[C和C++運算子]]，除了位元運算子和[[指標 (電腦科學)|指標]]以外。

=== 函式和控制結構 ===
類似於 [[C語言]]，GLSL 支援迴圈和分支，包括 if、else、if/else、for、do-while、break、continue 等。

支援使用者定義函式，且各種常用的函式也已內建。這也就讓繪圖卡製造商，能夠在硬體層次上最佳化這些內建的函式。許多函式與 C 語言相同，如 <nowiki>exp()</nowiki> 以及 <nowiki>abs()</nowiki>，其它繪圖編程特有的，如 <nowiki>smoothstep()</nowiki> 以及 <nowiki>texture2D()</nowiki>。

=== 編譯和執行 ===
GLSL 著色器不是獨立的應用程式；其需要使用 [[OpenGL]] API 的應用程式。C、C++、C#、Delphi 和 Java 皆支援 [[OpenGL]] API，且支援 OpenGL 著色語言。

GLSL 著色器本身只是簡單的字串集，這些字串集會傳送到硬體廠商的驅動程式，並從程式內部的 OpenGL API 進入點編譯。著色器可從程式內部或讀入純文字檔來即時建立，但必須以字串形式傳送到驅動程式。

用以編譯、連結並傳送參數到 GLSL 程式的 API 集，已在三個 OpenGL 擴展中規定，且即將成為 [http://www.opengl.org/documentation/specs/version2.0/glspec20.pdf OpenGL 2.0]{{Wayback|url=http://www.opengl.org/documentation/specs/version2.0/glspec20.pdf |date=20070402033551 }} 核心的一部分。這些 API 可在以下擴展中找到：
* [https://web.archive.org/web/20130804063101/http://oss.sgi.com/projects/ogl-sample/registry/ARB/vertex_shader.txt ARB 頂點著色器]
* [https://web.archive.org/web/20130526132418/http://oss.sgi.com/projects/ogl-sample/registry/ARB/fragment_shader.txt ARB 片斷著色器]
* [https://web.archive.org/web/20070227171924/http://oss.sgi.com/projects/ogl-sample/registry/ARB/shader_objects.txt ARB 著色器物件]

=== GLSL 頂點著色器的簡單範例 ===
<syntaxhighlight lang=c>void main(void)
{
    gl_Position = ftransform();
}</syntaxhighlight>

=== GLSL 片斷著色器的簡單範例 ===
<syntaxhighlight lang=c>void main(void)
{
    gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}</syntaxhighlight>

=== 工具 ===
GLSL 著色器可以事先建立和測試，現有以下 GLSL 開發工具：
* [http://www.ati.com/developer/rendermonkey/ RenderMonkey]{{Wayback|url=http://www.ati.com/developer/rendermonkey/ |date=20061004113827 }} - 這個軟體是由 ATI 製作的，提供界面用以建立、編譯和除錯 GLSL 著色器，和 DirectX 著色器一樣。僅能在 Windows 平台上執行。
* GLSLEditorSample - 在 Mac OS X 上，它是目前唯一可用的程式，其提供著色器的建立和編譯，但不能除錯。它是 [[cocoa]] 應用程式，僅能在 Mac OS X 上執行。
* [http://sourceforge.net/projects/lumina/ Lumina]{{Wayback|url=http://sourceforge.net/projects/lumina/ |date=20070302213333 }} - Lumina 是新的 GLSL 開發工具。其使用 QT 界面，可以跨平台。

== 参见 ==
* [[著色語言]]
* [[HLSL]]，高階著色語言
* [[Cg语言|Cg]]，nVIDIA 的著色語言
* [[程式設計]]
* [[计算机图形学]]
* [[OpenGL]]
* [[著色器]]

== 參考文獻 ==
*[[Rost, Randi J.]] ''OpenGL Shading Language''. 1st ed. Pearson Education, Inc, 2004. ISBN 0-321-19789-5
*Kessenich, John, & Baldwin, David, & Rost, Randi. ''The OpenGL Shading Language''. Version 1.10.59. 3Dlabs, Inc. Ltd. https://web.archive.org/web/20070404171317/http://developer.3dlabs.com/documents/index.htm

== 外部連結 ==
*[http://www.opengl.org/registry/doc/GLSLangSpec.Full.1.20.8.pdf GLSL 語言規格，版本 1.20]{{Wayback|url=http://www.opengl.org/registry/doc/GLSLangSpec.Full.1.20.8.pdf |date=20080513083842 }}
*[http://www.mew.cx/glsl_quickref.pdf GLSL 參考表]{{Wayback|url=http://www.mew.cx/glsl_quickref.pdf |date=20070207041043 }}
*[https://web.archive.org/web/20130526132418/http://oss.sgi.com/projects/ogl-sample/registry/ARB/fragment_shader.txt OpenGL 片斷著色器規格]
*[https://web.archive.org/web/20130804063101/http://oss.sgi.com/projects/ogl-sample/registry/ARB/vertex_shader.txt OpenGL 頂點著色器規格]
*[http://oss.sgi.com/projects/ogl-sample/registry/ARB/program_object.txt OpenGL 程式規格]{{dead link|date=2017年11月 |bot=InternetArchiveBot |fix-attempted=yes }}
*[http://www.opengl.org 官方 OpenGL 網站]{{Wayback|url=http://www.opengl.org/ |date=20110226000710 }}

*[http://www.lighthouse3d.com/opengl/ 來自 Lighthouse3D 的教學和範例]{{Wayback|url=http://www.lighthouse3d.com/opengl/ |date=20070320160322 }}
*[https://web.archive.org/web/20071126072642/http://nehe.gamedev.net/ 來自 NeHe Productions 的教學和範例]
*[http://www.typhoonlabs.com GLSL 開發環境]{{Wayback|url=http://www.typhoonlabs.com/ |date=20191022073212 }}
*[http://www.ati.com/developer/rendermonkey/ RenderMonkey 著色器開發環境]{{Wayback|url=http://www.ati.com/developer/rendermonkey/ |date=20061004113827 }}
*[https://web.archive.org/web/20060305194538/http://www.geist3d.org/ Geist3D 繪圖引擎，內含 GLSL 編輯器]
*[http://sourceforge.net/projects/lumina/ Lumina 跨平台 GLSL IDE]{{Wayback|url=http://sourceforge.net/projects/lumina/ |date=20070302213333 }}

{{-}}
{{程序设计语言|C}}

{{Authority control}}

[[Category:繪圖函式庫]]
[[Category:三维计算机图形学]]
[[Category:C語言家族]]
[[Category:OpenGL]]
[[Category:著色器語言]]