HarmonyOS鸿蒙Next中OpenGL图像渲染管线流程

HarmonyOS鸿蒙Next中OpenGL图像渲染管线流程 图形渲染管线指的是对一些原始数据经过一系列的处理变换并最终把这些数据输出到屏幕上的整个过程。

下图是一个图形渲染管线每一个阶段的抽象表示，蓝色部分代表允许自定义着色器：

顶点数据

一些顶点的集合，顶点一般是3维的点坐标组成。
如上述坐标就是一个位于 Z=0 平面的三维三角形

float vertices[] = {
    -0.5f, -0.5f, 0.0f,
     0.5f, -0.5f, 0.0f,
     0.0f,  0.5f, 0.0f
};

顶点着色器（Vertex Shader）

包含对一些顶点属性（数据）的基本处理。
顶点着色器将第一步中传入的三维物体坐标投影到像素屏幕坐标
其中包括坐标系的转换（物体坐标系→世界坐标系→摄像机坐标系→屏幕坐标系），裁剪，映射；

基本图元（Primitives）

包括点，线段，三角形等，是构成实体模型的基本单位，需要在传入顶点数据的同时通知OpenGL这些顶点数据要组成的基本图元类型。

基本图元装配（Primitive Assembly）

把所有输入的顶点数据作为输入，输出制定的基本图元。

几何着色器（Geometry Shader）

把基本图元形式的顶点的集合作为输入，可以通过产生新顶点构造出新的（或是其他的）基本图元来生成其他形状。

几何着色器将第三步输出的图元进一步扩展成更细的多边形（类似有限元分割），且这一步是可自定义的，可以借助一些曲面细分的技术，使靠近计算机的部分具有更丰富的细节，远离计算机的部分具有较少的细节。

细分着色器（Tessellation Shaders）

可以把基本图元细分为更多的基本图形，创建出更加平滑的视觉效果。

光栅化（Rasterization）

即像素化，把细分着色器输出的基本图形映射为屏幕上网格的像素点，生成供片段着色器处理的片段（Fragment），光栅化包含一个剪裁操作，会舍弃超出定义的视窗之外的像素。

光栅化包含两部分工作：

1. 决定屏幕像素坐标中哪些像素被图元覆盖，在渲染过程中要进行涂色
2. 如果顶点坐标包括颜色信息（如RGB），通过插值的方式将颜色信息逐一分配到个个像素上
   光栅化步骤是非自定义的，由OpenGL自动完成，最终输出一块块片元。