OpenGL渲染管线

OpenGL（英语：Open Graphics Library，译名：开放图形库或者“开放式图形库”）是用于渲染2D、3D矢量图形的跨语言、跨平台的应用程序编程接口（API）。这个接口由近350个不同的函数调用组成，用来绘制从简单的图形比特到复杂的三维景象。

渲染管线（pipeline）：描述了opengl渲染的整个过程。openGL采用cs模型：c是cpu，s是GPU，c给s的输入是vertex信息和Texture信息，s的输出是显示器上显示的图像。下面这2个图比较清楚的讲解了opengl的渲染管线。 

OpenGL中的坐标是带有深度信息的三维坐标，把这些三维坐标转换成可以在LCD上显示的二维坐标，这个过程叫做渲染管线（pipeline）。

pipeline分为以下两个步骤：

第一步：将坐标值由3D的转换成2D。

第二步：对第一步中的2D坐标赋予颜色值（RGBA）。

GPU的并行运算，就是同时跑成千上万个小程序，这些小程序都在执行pipeline这一流程。

这一个个小程序，就成为OpenGL中的Shader。

pipeline流程中通常包含以下6种shader，我们可以编辑的shader为蓝色的部分。

上面的pipeline是画一个三角形。

请注意，可以设置OpenGL的构图方式，可以将输入的点构成线条、三角形以及多边形等等。可以这只shader中的构图方式为：GL_POINTS, GL_TRIANGLES and GL_LINE_STRIP等。

第一步，将三维数据导入vertex shader，vertex就是顶点信息，在这个例子中就是三角形的3个顶点。vertex shader中包含了坐标以及颜色值信息。vertex shader的主要工作就是将3D坐标转成不同的3D坐标（下面章节中将会有详细介绍）。

第二步，primitive assembly将上一步中的顶点信息，构成一个基本的图形，这里是三角形。

第三步，geometry shader将上一步中的基本图形在变换成其它图形，而这个变换中不需要增加新的顶点信息。这个例子中，将上一步中的一个三角形变换成了两个三角形。

第四步，rasterization ，译成中文就是“光栅化”。也就是将一个线条形状转化成实际的像素点，这些像素点是没有颜色信息的。

第五步，fragment shader。这一步是计算上一步中每个像素点的最终像素值，往往OpenGL的算法都放在这一步执行。

第六步。在最终的颜色值确定之后，最后一步为alpha test and blending，也就是透明度调整以及混色。这一步根据fragment的深度信息，检测每一个fragment有没有被其它fragment遮挡，根据遮挡的程度来设置当前fragment的透明度，然后将这些叠加在一起的fragment进行混色。所以尽管每个三角形的颜色都在fragment shader中确认下来了，但是最终的现实效果可能和上一步中的颜色信息完全不一致。