Uniform

Se si vogliono passare dati alle shader ci sono due alternative. La prima, come si è già visto, consiste nell’associare un valore ad ogni vertice, inserendolo nel vertex buffer e definendone la struttura con i vertex attribute. Altrimenti OpenGL offre la possibilità di caricare valori per “draw call”, ovvero valori uguali per ogni vertice, che vengono caricati prima di chiamare drawArrays o drawElements. Questo secondo tipo di variabile si chiama uniform (rimane uniforme per tutti i vertici) e può essere definito nelle shader in maniera simile agli attributi e i varying:

uniform mat4 uProjectionMatrix;

Un esempio classico in cui le uniform vengono utilizzate è per passare alla shader le matrici di trasformazione necessarie per renderizzare una scena tridimensionale:

attribute vec3 aPosition;

uniform mat4 uProjectionMat;

void main(void) {
  gl_Position = uProjectionMat * vec4(aPosition, 1.0);
}

Come si passano però i valori da caricare nella shader? Al momento della compilazione, il compilatore di OpenGL associa ad ogni variabile uniform un ID univoco, chiamato uniform location. Allo stesso tempo viene generata una tabella che mappa il nome della variabile a questo ID. Il procedimento per caricare un dato nella uniform è quindi quello di ottenere la uniform location della nostra variabile, per poi utilizzare l’ID ottenuto con uno dei molteplici metodi a disposizione:

int location = glGetUniformLocation(shaderProgram, 'uProjectionMat');
glUniformMatrix4fv(location, 1, false, matrix);

const location = gl.getUniformLocation(shaderProgram, 'uProjectionMat')
gl.uniformMatrix4fv(location, false, projectionMatrix)

Vi sono diversi metodi uniform____ in base al tipo di dato che si vuole caricare (vettori, matrici, interi, float, ecc). Una lista è disponibile qui (è il caso comunque di controllare cosa è disponibile nella versione specifica di OpenGL che si sta utilizzando)

La ragione per cui la uniform location viene ottenuta in un passaggio a parte è che si tratta di un operazione relativamente costosa. Un’ottimizzazione di semplice realizzazione ma molto efficace è quella di farsi dare la uniform location dopo la creazione della shader e tenerla memorizzata in una variabile o una cache locale. Non ha particolarmente senso farsi dare la uniform location della matrice di proiezione a ogni frame, rimanendo sempre uguale la si può salvare in una variabile globale.