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文件名称：可编程渲染管线-pt100换算表
文件大小：20.23MB
文件格式：PDF
更新时间：2021-07-11 12:35:41
OpenGL ES
3.2 着色器与渲染管线
于进一步深入了解 OpenGL ES 3.0 的渲染管线是很有裨益的，本小节将对此内容进行介绍。
渲染管线有时也称为渲染流水线，一般是由显示芯片（GPU）内部处理图形信号的并行处理
单元组成。这些并行处理单元两两之间是相互独立的，在不同型号的硬件上独立处理单元的数量
也有很大的差异。一般越高端型号的硬件，其中独立处理单元的数量也就越多。
提示
与普通应用程序通过 CPU 串行执行不同的是，渲染工作是通过渲染管线中多个
相互独立的处理单元进行并行处理的，这种模式极大地提升了渲染效率。
从另一个角度看，OpenGL ES 中的渲染管线实质上指的是一系列绘制过程。这些过程输入的
是待渲染 3D 物体的相关描述信息数据，经过渲染管线，输出的是一帧想要的图像。OpenGL ES 2.0
的渲染管线如图 3-16 所示。
▲图 3-16 OpenGL ES 2.0 可编程渲染管线
1．基本处理
该阶段设定 3D 空间中物体的顶点坐标、顶点对应的颜色、顶点的纹理坐标等属性，并且指
定绘制方式，如点绘制、线段绘制或者三角形绘制等。
2．顶点缓冲对象
这部分功能在应用程序中是可选的，对于某些在整个场景中顶点的基本数据不变的情况。可
以在初始化阶段将顶点数据经过基本处理后送入顶点缓冲对象，在绘制每一帧想要的图像时就省
去了顶点数据 IO 的麻烦，直接从顶点缓冲对象中获取顶点数据即可。相比于每次绘制时单独将
顶点数据送入 GPU 的方式，可以在一定程度上节省 GPU 的 IO 带宽，提高渲染效率。
3．顶点着色器
顶点着色器是一个可编程的处理单元，功能为执行顶点的变换、光照、材质的应用与计算等
顶点的相关操作，其每顶点执行一次。其工作过程为首先将原始的顶点几何信息及其他属性传送
到顶点着色器中，经过自己开发的顶点着色器处理后产生纹理坐标、颜色、点位置等后继流程需
要的各项顶点属性信息，然后将其传递给图元装配阶段。
顶点着色器替代了原有固定管线的顶点变换、光照计算，开发人员可以根据自己的需求自行
开发顶点变换、光照等功能，大大增加了程序的灵活性。但凡事有利皆有弊，增加灵活性的同时
也增加了开发的难度。顶点着色器的工作原理如图 3-17 所示。
顶点着色器输入主要为待处理顶点相应的 attribute（属性）变量、uniform（一致）变量、
采样器以及临时变量，输出主要为经过顶点着色器后生成的 varying（易变）变量及一些内建输出
变量。