OpenGL 渲染管线流程

OpenGL 渲染架构图

上图主要描述了OpenGL渲染的基本流程，我们在以后处理任何图形渲染,都是依据它. 基于OpenGL 封装的框架都是也都是遵循这个图的规则.

属性：是指每一个顶点都要做改变的数据元素。顶点位置本身就是一个属性。属性多用于传输颜色数据，顶点数据，位移，纹理坐标，光照法线等。

Uniform：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使用，设置一个应用 整个表面的单个颜色值，也可以设置一个时间值。每次渲染某种类型的顶点动画时修改它。

纹理：纹理数据，表现在图形以及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。

Vertex Shader(顶点着色器) ：主要是处理从客户机输入的数据、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。

 Fragment Shader(片元着色器)：主要输出我们将屏幕上看到的最终颜色值，进行颜色相关的处理。

图元组合相关的处理是不开放的，可以先忽略。

所以OpenGL的渲染流程大致为：

1.我们以数组的形式传递3个3D坐标作为图形渲染管线的输入，用来表示一个三角形，这个数组叫做顶点数据(Vertex Data)；顶点数据是一系列顶点的集合。

2.顶点着色器(Vertex Shader)，它把一个单独的顶点作为输入。顶点着色器主要的目的是把3D坐标转为另一种3D坐标，同时顶点着色器允许我们对顶点属性进行一些基本处理。

3.图元装配(Primitive Assembly)阶段将顶点着色器输出的所有顶点作为输入（如果是GL_POINTS，那么就是一个顶点），并所有的点装配成指定图元的形状。

4.几何着色器把图元形式的一系列顶点的集合作为输入，它可以通过产生新顶点构造出新的（或是其它的）图元来生成其他形状。

5.光栅化阶段(Rasterization Stage)，这里它会把图元映射为最终屏幕上相应的像素，生成供片段着色器(Fragment Shader)使用的片段(Fragment)。在片段着色器运行之前会执行裁切(Clipping)。裁切会丢弃超出你的视图以外的所有像素，用来提升执行效率 。

6.片段着色器的主要目的是计算一个像素的最终颜色，这也是所有OpenGL高级效果产生的地方。通常，片段着色器包含3D场景的数据（比如光照、阴影、光的颜色等等），这些数据可以被用来计算最终像素的颜色。

7.Alpha测试和混合(Blending)阶段，检测片段的对应的深度（和模板(Stencil)）值，用它们来判断这个像素是其它物体的前面还是后面，决定是否应该丢弃。这个阶段也会检查alpha值（alpha值定义了一个物体的透明度）并对物体进行混合(Blend)。所以，即使在片段着色器中计算出来了一个像素输出的颜色，在渲染多个三角形的时候最后的像素颜色也可能完全不同。

借鉴文章：

opengl---2.图形渲染的过程 - WADE - CSDN博客