Класс шейдерной программы

include/Shader.h

@@ -0,0 +1,30 @@
+#ifndef SHADER_H
+#define SHADER_H
+
+#include <glad/glad.h>
+
+#include <map>
+#include <string>
+
+// Класс шейдерной программы
+class ShaderProgram
+{
+    public:
+        ShaderProgram();
+        ShaderProgram(const ShaderProgram &copy);
+        ~ShaderProgram();
+        ShaderProgram& operator=(const ShaderProgram& other);
+
+        void use(); // Использование шейдеров
+        void load(GLuint type, const char* filename); // Функция для загрузки шейдеров
+        void link(); // Формирование программы из загруженных шейдеров
+        GLuint getUniformLoc(const char* name); // Возвращает местоположение uniform-переменной
+        void bindUniformBlock(const char* name, int binding); // Привязка uniform-блока
+        void bindTextures(const char* textures_base_shader_names[], int count); // Инициализация текстур на шейдере
+    private:
+        GLuint program; // Дескриптор
+        static std::map<int, int> handler_count; // Получение количества использований по дескриптору шейдера (Shared pointer)
+        std::map<const char*, GLuint> uniformLocations; // Местоположения uniform-переменных
+};
+
+#endif // SHADER_H

include/Texture.h

@@ -20,7 +20,6 @@ class Texture
 
         Texture& operator=(const Texture& other); // Оператор присваивания
 
-        static void init_textures(GLuint programID); // Инициализация текстур на шейдере
         void use(); // Привязка текстуры
         static void disable(GLuint type); // Отвязка текстуры по типу
         GLuint getType(); // Возвращает тип текстуры

src/Shader.cpp

@@ -0,0 +1,154 @@
+#include "Shader.h"
+
+#include <iostream>
+#include <fstream>
+#include <sstream>
+
+std::map<int, int> ShaderProgram::handler_count; // Получение количества использований по дескриптору ШП (Shared pointer)
+
+ShaderProgram::ShaderProgram()
+{
+    program = glCreateProgram();
+    handler_count[program] = 1;
+}
+
+ShaderProgram::ShaderProgram(const ShaderProgram &copy) : program(copy.program)
+{
+    handler_count[program]++;
+}
+
+ShaderProgram::~ShaderProgram()
+{
+    if (!--handler_count[program]) // Если количество ссылок = 0
+    {
+        // Удаление шейдерной программы
+        glDeleteProgram(program);
+    }
+}
+
+// Оператор присваивания
+ShaderProgram& ShaderProgram::operator=(const ShaderProgram& other)
+{
+    // Если это разные шейдерные программы
+    if (program != other.program)
+    {
+        this->~ShaderProgram(); // Уничтожаем имеющуюся
+        // Заменяем новой
+        program = other.program;
+        handler_count[program]++;
+    }
+    return *this;
+}
+
+// Использование шейдеров
+void ShaderProgram::use()
+{
+    glUseProgram(program);
+}
+
+// Функция чтения шейдера из файла
+std::string readFile(const char* filename)
+{
+    std::string text;
+	std::ifstream file(filename, std::ios::in); // Открываем файл на чтение
+	// Если файл доступен и успешно открыт
+    if (file.is_open()) 
+    { 
+		std::stringstream sstr; // Буфер для чтения
+		sstr << file.rdbuf(); // Считываем файл
+		text = sstr.str(); // Преобразуем буфер к строке
+		file.close(); // Закрываем файл
+	}
+
+    return text;
+}
+
+// Функция для загрузки шейдеров
+void ShaderProgram::load(GLuint type, const char* filename)
+{
+    // Создание дескрипторов шейдера
+    GLuint handler = glCreateShader(type);
+
+    // Переменные под результат компиляции
+    GLint result = GL_FALSE;
+    int infoLogLength;
+
+    // Считываем текст вершинного шейдера
+    std::string code = readFile(filename);
+    const char* pointer = code.c_str(); // Преобразование к указателю на const char, так как функция принимает массив си-строк
+
+    // Компиляция кода вершинного шейдера
+    glShaderSource(handler, 1, &pointer, NULL);
+    glCompileShader(handler);
+
+    // Проверка результата компиляции
+    glGetShaderiv(handler, GL_COMPILE_STATUS, &result);
+    glGetShaderiv(handler, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
+    if (infoLogLength > 0)
+    {
+        char* errorMessage = new char[infoLogLength + 1];
+        glGetShaderInfoLog(handler, infoLogLength, NULL, errorMessage);
+        std::cout << errorMessage;
+        delete[] errorMessage;
+    }
+
+    // Привязка скомпилированного шейдера
+    glAttachShader(program, handler);
+    
+    // Освобождение дескриптора шейдера
+    glDeleteShader(handler);
+}
+
+// Формирование программы из загруженных шейдеров
+void ShaderProgram::link()
+{
+    // Переменные под результат компиляции
+    GLint result = GL_FALSE;
+    int infoLogLength;
+
+    // Формирование программы из привязанных шейдеров
+    glLinkProgram(program);
+
+    // Проверка программы
+    glGetProgramiv(program, GL_LINK_STATUS, &result);
+    glGetProgramiv(program, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
+    if (infoLogLength > 0)
+    {
+        char* errorMessage = new char[infoLogLength + 1];
+        glGetProgramInfoLog(program, infoLogLength, NULL, errorMessage);
+        std::cout << errorMessage;
+        delete[] errorMessage;
+    }
+
+    // Используем шейдерную программу объекта из которого вызван метод
+    this->use(); 
+}
+
+// Возвращает местоположение uniform-переменной
+GLuint ShaderProgram::getUniformLoc(const char* name) 
+{
+    GLuint result; // Результат
+    // Если такую переменную ещё не искали - найдем, иначе вернем уже известный дескриптор
+    if (!uniformLocations.count(name))
+        uniformLocations[name] = result = glGetUniformLocation(program, name);
+    else
+        result = uniformLocations[name];
+
+    return result;
+}
+
+// Привязка uniform-блока
+void ShaderProgram::bindUniformBlock(const char* name, int binding) 
+{
+    glUniformBlockBinding( program
+                         , glGetUniformBlockIndex(program, name)
+                         , binding);
+}
+
+// Инициализация текстур на шейдере
+void ShaderProgram::bindTextures(const char* textures_base_shader_names[], int count)
+{
+    // Цикл по всем доступным текстурам
+    for (int i = 0; i < count; i++)
+        glUniform1i(getUniformLoc(textures_base_shader_names[i]), i);
+}

src/Texture.cpp

@@ -98,16 +98,6 @@ Texture::~Texture()
     }
 }
 
-const char* textures_base_shader_names[] = {"tex_diffuse"};
-
-// Инициализация текстур на шейдере
-void Texture::init_textures(GLuint programID)
-{
-    // Цикл по всем доступным текстурам
-    for (int i = 0; i < TEX_AVAILABLE_COUNT; i++)
-        glUniform1i(glGetUniformLocation(programID, textures_base_shader_names[i]), i); 
-}
-
 // Привязка текстуры
 void Texture::use()
 {

src/main.cpp

@@ -6,6 +6,7 @@
 #include <iostream>
 
 #include "Scene.h"
+#include "Shader.h"
 
 #define WINDOW_WIDTH 800
 #define WINDOW_HEIGHT 600
@@ -16,102 +17,6 @@ void framebuffer_size_callback(GLFWwindow* window, int width, int height)
 {
     glViewport(0, 0, width, height);
 }
-
-#include <fstream>
-#include <sstream>
-
-// Функция чтения шейдера из файла
-std::string readFile(const char* filename)
-{
-    std::string text;
-	std::ifstream file(filename, std::ios::in); // Открываем файл на чтение
-	// Если файл доступен и успешно открыт
-    if (file.is_open()) 
-    { 
-		std::stringstream sstr; // Буфер для чтения
-		sstr << file.rdbuf(); // Считываем файл
-		text = sstr.str(); // Преобразуем буфер к строке
-		file.close(); // Закрываем файл
-	}
-
-    return text;
-}
-
-// Функция для загрузки шейдеров
-// Принимает два адреса вершинного и фрагментного шейдеров
-// Возвращает дескриптор шейдерной программы
-GLuint LoadShaders(const char *vertex_file, const char *fragment_file)
-{
-    // Создание дескрипторов вершинного и фрагментного шейдеров
-    GLuint vertexShaderID = glCreateShader(GL_VERTEX_SHADER);
-    GLuint fragmentShaderID = glCreateShader(GL_FRAGMENT_SHADER);
-
-    // Переменные под результат компиляции
-    GLint result = GL_FALSE;
-    int infoLogLength;
-
-    // Считываем текст вершинного шейдера
-    std::string code = readFile(vertex_file);
-    const char* pointer = code.c_str(); // Преобразование к указателю на const char, так как функция принимает массив си-строк
-
-    // Компиляция кода вершинного шейдера
-    glShaderSource(vertexShaderID, 1, &pointer, NULL);
-    glCompileShader(vertexShaderID);
-
-    // Проверка результата компиляции
-    glGetShaderiv(vertexShaderID, GL_COMPILE_STATUS, &result);
-    glGetShaderiv(vertexShaderID, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
-    if (infoLogLength > 0)
-    {
-        char* errorMessage = new char[infoLogLength + 1];
-        glGetShaderInfoLog(vertexShaderID, infoLogLength, NULL, errorMessage);
-        std::cout << errorMessage;
-        delete[] errorMessage;
-    }
-
-    // Считываем текст вершинного шейдера
-    code = readFile(fragment_file);
-    pointer = code.c_str(); // Преобразование к указателю на const char, так как функция принимает массив си-строк
-
-    // Компиляция кода фрагментного шейдера
-    glShaderSource(fragmentShaderID, 1, &pointer, NULL);
-    glCompileShader(fragmentShaderID);
-
-    // Проверка результата компиляции
-    glGetShaderiv(fragmentShaderID, GL_COMPILE_STATUS, &result);
-    glGetShaderiv(fragmentShaderID, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
-    if (infoLogLength > 0)
-    {
-        char* errorMessage = new char[infoLogLength + 1];
-        glGetShaderInfoLog(fragmentShaderID, infoLogLength, NULL, errorMessage);
-        std::cout << errorMessage;
-        delete[] errorMessage;
-    }
-
-    // Привязка скомпилированных шейдеров
-    GLuint programID = glCreateProgram();
-    glAttachShader(programID, vertexShaderID);
-    glAttachShader(programID, fragmentShaderID);
-    glLinkProgram(programID);
-
-    // Проверка программы
-    glGetProgramiv(programID, GL_LINK_STATUS, &result);
-    glGetProgramiv(programID, GL_INFO_LOG_LENGTH, &infoLogLength);
-    if (infoLogLength > 0)
-    {
-        char* errorMessage = new char[infoLogLength + 1];
-        glGetProgramInfoLog(programID, infoLogLength, NULL, errorMessage);
-        std::cout << errorMessage;
-        delete[] errorMessage;
-    }
-
-    // Освобождение дескрипторов шейдеров
-    glDeleteShader(vertexShaderID);
-    glDeleteShader(fragmentShaderID);
-
-    return programID;
-}
-
  
 bool firstMouse = true;
 float lastX, lastY;
@@ -178,12 +83,15 @@ int main(void)
     // Включаем проверку по буферу глубины
     glEnable(GL_DEPTH_TEST);
 
-    // Компиляция шейдеров
+    // Базовый шейдер
-    GLuint shaderProgram = LoadShaders("shaders/shader.vert", "shaders/shader.frag");
+    ShaderProgram base;
-    // Активация шейдера
+    // Загрузка и компиляция шейдеров
-    glUseProgram(shaderProgram);
+    base.load(GL_VERTEX_SHADER, "shaders/shader.vert");
+    base.load(GL_FRAGMENT_SHADER, "shaders/shader.frag");
+    base.link();
     // Установим значения текстур
-    Texture::init_textures(shaderProgram);
+    const char* textures_base_shader_names[] = {"tex_diffuse"};
+    base.bindTextures(textures_base_shader_names, sizeof(textures_base_shader_names)/sizeof(const char*));
 
     // Загрузка сцены из obj файла
     Scene scene = loadOBJtoScene("../resources/models/cubes.obj", "../resources/models/", "../resources/textures/"); 
@@ -192,7 +100,7 @@ int main(void)
     glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f);
 
     // Расположение Uniform-переменной
-    GLuint model_uniform = glGetUniformLocation(shaderProgram, "model");
+    GLuint model_uniform = base.getUniformLoc("model");
 
     // Uniform-буферы
     UBO cameraUB(sizeof(glm::mat4)*2, 0);
@@ -217,9 +125,6 @@ int main(void)
         // Обработка системных событий
         glfwPollEvents();
     }
-
-    // Удаление шейдерной программы
-    glDeleteProgram(shaderProgram);
     
     return 0;
 }