OpenGL 渲染流程图解析 （二）

BDBB867A-BC25-4F4C-9B71-B402D46B723E.png

1.客户端 server 和 服务端 client

• 客户端是存储在CPU存储器中的，并且在应用程序中执行，或者在主系统内存的驱动程序中执行。驱动程序会将渲染命令和数组组合起来，发送给服务器执行！

• 服务器 和 客户端在功能上也是异步的。 它们是各自独立的软件块或硬件块。我们是希望它们2个端都尽量在不停的工作。客户端不断的把数据块和命令块组合在一起输送到缓冲区，然后缓冲区就会发送到服务器执行。

2.着色器 Shader

上图的Vertex Shader(顶点着色器) 和 Fragment Shader(片元着色器)。

• 顶点着色器 处理客户端输入的数据、应用变换、进行其他的类型的数学运算来计算关照效果、位移、颜色值等等（有几个顶点执行几次顶点着色器，因为GPU是并行运行，这几个顶点是可以并行执行的）。

• 图元着色器 图形裁剪 ->光栅化之后，相对应的像素点计算和填充。

3.图元装配 Primitive Assembly

• 把顶点坐标组合连起来（有九种装配方式）

image.png

OpenGL向我们提供的3种着色器传递渲染数据的方法

• 属性管道 Attributes (ins)
• 统一管道 Uniforms
• 纹理管道 Texture Data

Attributes属性值

属性就是对每一个顶点都要作改变的数据元素。实际上，顶点位置本身就是一个属性。属性值可以是浮点数、整数、布尔数据。

• 属性值可以是颜色数据/顶点数据/纹理数据/光照法线；

• 属性不能直接传值给片元着色器，只能通过GLSL代码间接传递给片元着色器；

• 属性会从本地客户端内存中复制存储在图形硬件中的顶点缓冲区上。这些属性只提供给顶点着色器使用，对于片元着色器木有太大意义。

• 声明：这些属性对每个顶点都要做改变，但并不意味着它们的值不能重复。通常情况下，它们都是不一样的，但有可能整个数组都是同一值的情况。

Uniforms值

属性是一种对整个批次属性都取统一值的单一值。它是不变的。通过设置uniform变量就紧接着发送一个图元批次命令，Uniform变量实际上可以无数次限制地使用，设置一个应用于整个表面的单个颜色值，还可以设置一个时间值。在每次渲染某种类型的顶点动画时修改它。

• 注意：这里的uniform 变量每个批次改变一次，而不是每个顶点改变一次；

• uniform变量最常见的应用是在顶点渲染中设置变换矩阵；

• 与Attributes相同点，可以是浮点数、整数、布尔数据；

• 与Attributes不同点，顶点着色器和片元着色器都可以使用uniform变量。uniform 变量还可以是标量类型、矢量类型、uniform矩阵。

Texture Data 纹理数据

• 在顶点着色器、片段着色器中都可以对纹理数据进行采样和筛选；

• 典型的应用场景：片段着色器对一个纹理值进行采样，然后在一个三角形表面应用渲染纹理数据；

• 纹理数据，不仅仅表现在图形，很多图形文件格式都是以无符号字节（每个颜色通道8位）形式对颜色分量进行存储的。

outs 输出

在图表中第四种数据类型是输出（out）；输出数据是作为一个阶段着色器的输出定义的，二后续阶段的着色器则作为输入定义。

• 输出数据可以简单的从一个阶段传递到下一个阶段，也可以用不同的方式插入。

• 客户端的代码接触不到这些内部变量我们的OpenGL开发暂时接触不到。

以上的总结参考了并部分摘抄了以下文章，非常感谢以下作者的分享！：
作者CC老师_HelloCoder的《OpenGL 渲染管线流程解析》