OpenGL ES 3.0编程指南：第七章. Primitive Assembly and Rasterization---(一)

[TOC]

摘要

本章描述了OpenGL ES支持的图元类型和几何对象，并且解释了如何绘制它们。然后描述了图元装配阶段，它发生在顶点shader处理完图元的顶点之后。在图元装配阶段，详细介绍了裁剪、透视分割和视口变换操作。然后描述了光栅化阶段的操作，光栅化是将图元转化为一组二维片段的操作，这些片段由片段shader进行处理，代表可以在屏幕上绘制的像素。

1. Primitives

一个图元是指可以用glDrawArrays, glDrawElements, glDrawRangeElements, glDrawArraysInstanced, glDrawElementsInstanced来绘制的几何对象。图元可以用一组表示顶点位置的顶点来描述。

在OpenGL ES 3.0中可以绘制下列图元：

• Triangels
• Lines
• Point sprites

Triangles

OpenGl ES支持的画三角形有三种：GL_TRIANGLES、GL_TRANGLE_STRIP 和 GL_TRIANGLE_FAN

• GL_TRANGLES: 画一系列单独的三角形，如果有 n 个顶点，那么就会画 n/3 个三角形，如上图中(v0, v1, v2) and (v3, v4, v5)

• GL_TRANGLE_STRIP: 画一系列相连的三角形，如果有n个顶点，那么就会画 n - 2 个三角形，如上图中(v0, v1, v2), (v2, v1, v3) and (v2, v3, v4)

• GL_TRANGLE_FAN: 画一系列相连的三角形，如果有n个顶点，那么就会画 n - 2 个三角形，如上图中 (v0, v1, v2), (v0, v2, v3), and (v0, v3, v4)

Lines

OpenGl ES支持的画线方法有三种：GL_LINE, GL_LINE_STRIP, GL_LINE_LOOP

• GL_LINES: 画一系列不相连的线，如果有 n 个顶点，那么就会画 n/2 个线段，如上图中 (v0, v1), (v2, v3), and (v4, v5)

• GL_LINE_STRIP: 画一系列相连的线，如果有 n 个顶点，那么就会画 n - 1 个线段，如上图中 (v0, v1), (vl, v2), and (v2, v3)

• GL_LINE_LOOP: 画一系列相连的线，如果有 n 个顶点，那么就会画 n 个线段，如上图中 (v0, v1), (v1, v2), (v2, v3), (v3, v4), and (v4, v0)

可以指定线段的宽度：

void glLineWidth (GLfloat width)

• width : 线的宽度，默认值是1.0
• 指定的线的宽度会受限于OpenGL ES具体实现所支持的线宽范围。此外，线的宽度将被OpenGL记住，直到由应用程序更新。

OpenGL ES所支持的线宽范围可以查询：

GLfloat lineWidthRange[2];
glGetFloatv (GL_ALIASED_LINE_WIDTH_RANGE, lineWidthRange);

对于大于1的线宽，OpenGL并没有要求去支持（也就是说，具体实现支不支持大于1的线宽都是可以的）。

Point Sprites

OpenGL ES支持的点精灵类型是 GL_POINTS。点精灵对每个指定的顶点进行绘制。点精灵通常用于将粒子效果当做点而非正方形绘制，从而实现高效渲染。点精灵是指定位置和半径的屏幕对齐的正方形，位置表示正方形的中心，半径用于计算描述点精灵的正方形的四个坐标。

gl_PointSize是顶点shader中用来输出点半径的内置变量。使用点精灵图元的顶点shader如果没有指定gl_PointSize的值，那么点的半径值就是未定义的，从而引发错误。gl_PointSize的值受到具体实现所支持的范围限制，这个范围可以查询：

GLfloat pointSizeRange[2];
glGetFloatv (GL_ALIASED_POINT_SIZE_RANGE, pointSizeRange);

默认情况下， OpenGL ES的窗口原点（0，0）是指左下点，但是对于点精灵，点坐标的原点是左上点。

gl_PointCoord是当图元为点精灵时在片段shader中的内置变量，它是一个精度为medium的vec2变量，取值范围是（0.0 ~ 1.0），可以用作纹理坐标。

#version 300 es
precisioin mediump float;
uniform sampler2D s_texSprite;
layout (location = 0) out vec4 outColor;

void main()
{
    outColor = texture(s_texSprite, gl_PointCoord);
}