目录
图元
渲染管线流程解析
这张图对于想要掌握OpenGL的开发者非常重要.而且第一次看也许大家对于它的理解会比较薄. 希望大家能后期能够多看这个图. 因为我们在处理任何图形渲染,都是依据它. 基于OpenGL 封装的框架也都是遵循这个图的规则.
一、客户端,服务端
1、接下来,我们来了解2个非常重要的端.
这里的客户端和服务端并不是我们常说的iOS/安卓并称为客户端,后台称为服务端.
在这个图中,管线分为上下2部分，上部分是客户端，而下半部分则是服务端。
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！（在一台典型的个人计算机上，服务器实际上就是图形加速卡上的硬件和内存）
服务器 和 客户机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。
如果服务器停止工作等待客户机，或者客户机停止工作来等待服务器做好接受更多的命令和准备，我们把这种情况成为管线停滞。
2、由于OpenGL是基于C的API，因此它⾮常便携且受到广泛支持。作为C API，它与基于Objective-C的Cocoa应⽤程序无缝集成。
OpenGL提供应⽤程序⽤于⽣成2D或3D图像的函数。您的应⽤程序将渲染的图像呈现给屏幕或将它们复制回⾃己的内存。
OpenGL规范没有提供⾃己的窗⼝层。它依赖于OS X定义的功能来将OpenGL绘图与窗⼝系统集成。您的应⽤程序创建OS X OpenGL 渲染上下⽂并将渲染⽬标附加到其上(称为可绘制对象)。渲染上下⽂管理 OpenGL状态更改 和 通过调用OpenGL API创建的对象。
二、着色器
上图的Vertex Shader(顶点着色器) 和 Fragment Shader(片段着色器)。
着色器是使用GLSL编写的程序，看起来与C语言非常类似。 着色器必须从源代码中编译和链接在一起。最终准备就绪的着色器程序
顶点着色器–>处理从客户机输入的数据、应用变换、进行其他类型的数学运算来计算光照效果、位移、颜色值等等。（为了渲染共有3个顶点的三角形，顶点着色器将执行3次，也就是为每个顶点执行一次）在目前的硬件上有多个执行单元同时运行，就意味着3个顶点可以同时进行处理！
primitive Assembly（图元装配）说明的是：3个顶点已经组合在一起，而三角形已经逐个片段的进行了光栅化。每个片段通过执行 片元着色器 进行填充。片元着色器会输出我们最终在屏幕上看到的颜色值。
三、数据的传递
我们必须提前为着色器提供数据，否则什么都无法实现！有3种向OpenGL 着色器传递渲染数据的方法可供我们选择
1.属性
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。
属性总是以四维向量的形式进行内部存储，即使我们不会使用所有的4个分量。一个顶点位置可能存储（x,y,z），将占有4个分量中的3个。
实际上如果是在平面情况下：只要在xy平面上就能绘制，那么Z分量就会自动设置为0；
属性还可以是：纹理坐标、颜色值、光照计算表面法线
在顶点程序（shader渲染）中属性可以代表你想要的任何意义。因为都是你设定的。
属性会从本地客户机内存中复制，存储在图形硬件中的一个缓冲区上。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。
2.uniform 值
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次的使用，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
与属性相同点：可以是浮点值、整数、布尔值
与属性不同点：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。
3.纹理
传递给着色器的第三种数据类型：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。
4.输出
在图表中第四种数据类型是输出（Outs）；输出数据是作为一个阶段着色器的输出定义的，而后续阶段的着色器则定义为输入（ins）。
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开发也暂时接触不到。
固定管线着色器介绍
行者常至，为者常成！