理解OpenGL|理解OpenGL 渲染流程图理解OpenGL渲染流程图

OpenGL渲染使用客户端client<——>服务端server的形式实现，客户端是我们编写的代码，服务端是计算机图形硬件厂商所提供的OpenGL实现。在移动端OpenGL ES框架相当于Client去发起图像处理请求，GPU相当于Server负责处理图形操作。

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渲染流程图

OpenGL是基于C的API，与基于OC的Cocoa应用程序无缝集成，提供应用程序用于生成2D或3D图像的函数，应用程序将渲染的图像呈献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OSX定义的功能来将OpenGL绘图与窗口系统集成。

client
application中的代码和OpenGL API是存储在CPU中的，属于client，由应用程序执行，在主系统内存的驱动程序中执行，驱动程序将数据不断地传递给server。
server
OpenGL中直接操作GPU绘制图形的部分是server，client与server是独立异步执行的，他们分属于不同的软件块或硬件块。在server端，顶点着色器处理client传递过来的顶点数据，然后将图形进行光栅化，再由片元着色器填充颜色，完成图形的渲染。
通道：Attributes、Uniforms、Texture Data
OpenGL API向GPU传递数据有三个通道，分别是Attributes属性、Uniforms和Texture Data纹理数据，根据场景合理的使用对应的管道

Attributes属性：属性传递的是不断发生改变的数据，传入的数据包括顶点坐标、纹理坐标、颜色值、位移、光照法线等，属性可以是整型、浮点型、布尔、4维向量等。Attributes只能传到顶点着色器，不能传到片元着色器，可以通过GLSL代码间接传递。
属性总是以4维向量的形式进行内部存储，顶点坐标是(x,y,z)，占3个分量；属性会从本地client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。
Uniforms：Uniform变量传递的是统一的数据，如旋转矩阵、变换矩阵等
图形旋转的实现是每一个顶点乘以旋转矩阵，确定旋转角度后旋转矩阵不会发生改变，这个旋转矩阵就可以通过Uniform传递，传递的数据类型有整型、浮点型、布尔、4维向量等。最常见的应用是在顶点渲染中设置变换矩阵。uniform值可以直接传递到顶点着色器和片元着色器。uniform变量还可以是标量类型、矢量类型、uniform矩阵。

tips：不能为了达到目的而使用Uniform值传递颜色值到片元着色器，颜色值只能从Attributes值间接传递到片元着色器。
视频解码渲染使用到的颜色空间是YUV颜色值，需要将YUV乘以转换矩阵转换成RGBA来填充颜色以正确地渲染到屏幕上，这时的旋转矩阵可以通过Uniform传递到片元着色器。

Texture Data纹理数据：传递图片，渲染图形时的线框填充、颜色填充、纹理填充、像素填充等对图片的处理，在顶点着色器、片元着色器中都可以对纹理数据进行采样和筛选。
滤镜的实现就是在读取颜色的时候对像素点颜色的处理，可以读取多张纹理使用颜色混合对像素进行填充
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。

ins输入：将数据拷贝到着色器中
Vertex Shader顶点着色器：client从三个通道Attributes、Uniforms、Texture Data将数据传递到顶点着色器，顶点着色器只处理Attributes、Uniforms数据，不处理Texture Data纹理数据。顶点着色器处理传入的顶点数据，包括顶点位置、顶点颜色、光照等，每个顶点都会执行一次
Position Vertex顶点位置
Primitive Assembly图元装配/光栅化：将顶点链接起来组成点、线、面（三角形）三种不同的图元，然后对超出屏幕的部分进行裁剪，这是对图形进行裁剪、透视分割、视口变换、光栅化等操作，这部分开发者是无法参与的
Fragment Shader片元着色器：Attributes值无法直接传递到片元着色器，片元着色器需要的Attributes值需要通过顶点着色器传递过来，Uniforms、Texture Data数据可以直接传递过来，片元着色器计算每个像素点的颜色并填充
outs输出：将数据从一个阶段传递到下一个阶段，开发者无法参与干预其过程
Render渲染：渲染图形