Understanding the rendering pipeline

The graphics rendering pipeline can be divided into two main parts:

The first part converts your 3D coordinates into 2D coordinates, and the second part converts the 2D coordinates into actual colored pixels.

Shader:

The graphics rendering pipeline takes a set of 3D coordinates and converts them into colored 2D pixel output on your screen. The graphics rendering pipeline can be divided into several stages, each stage will take the output of the previous stage as input. All these stages are highly specialized (they all have a specific function) and can easily be executed in parallel. Precisely because of their nature of parallel execution, most graphics cards today have thousands of small processing cores running their own small programs for each (rendering pipeline) stage on the GPU, resulting in fast performance in the graphics rendering pipeline. Process your data.

An abstract representation of each stage of the graphics rendering pipeline:

(Note that the blue part represents the part where we can inject custom shaders)

The graphics rendering pipeline consists of many parts, each of which handles its own specific stage in converting vertex data into final pixels.

Pseudocode understanding:

/**
* 关于对渲染管线的理解
*/

int main()
{
	//顶点数据
	float vertices[] = {
	-0.5f, -0.5f, 0.0f,
	 0.5f, -0.5f, 0.0f,
	 0.0f,  0.5f, 0.0f
	};
	VertexShader(vertices);
	return 0;
}

//1. 顶点着色
void VertexShader(float* vertices)
{
	/**
	*把一个单独的顶点作为输入。顶点着色器主要的目的是把3D坐标转为另一种3D坐标，同时顶点着色器允许我们对顶点属性进行一些基本处理。
	*/
	ShapeAssembly();
}

//2. 图元装配
void ShapeAssembly()
{
	/**
	*将顶点着色器输出的所有顶点作为输入，并把所有的点装配成指定图元的形状
	*/
	GeometryShader();
}

//3. 几何着色器
void GeometryShader()
{
	/**
	*把图元形式的一系列顶点的集合作为输入，它可以通过产生新顶点构造出新的（或是其它的）图元来生成其他形状
	*/
	Rasterization();
}

//4. 光栅化
void Rasterization()
{
	/**
	*这里它会把图元映射为最终屏幕上相应的像素，生成供片段着色器(Fragment Shader)使用的片段(Fragment)。
	*在片段着色器运行之前会执行裁切(Clipping)。
	*裁切会丢弃超出你的视图以外的所有像素，用来提升执行效率。
	*/
	FragmentShader();
}

//5. 片元着色器
void FragmentShader()
{
	/**
	*这里主要目的是计算一个像素的最终颜色，这也是所有OpenGL高级效果产生的地方。
	*通常，片段着色器包含3D场景的数据（比如光照、阴影、光的颜色等等），这些数据可以被用来计算最终像素的颜色。
	*/
	TestAndBlending();
}

//6. 测试与混合
void TestAndBlending()
{
	/**
	*Alpha测试和混合(Blending)阶段
	*这个阶段检测片段的对应的深度（和模板(Stencil)）值，用它们来判断这个像素是其它物体的前面还是后面，决定是否应该丢弃。
	*这个阶段也会检查alpha值（alpha值定义了一个物体的透明度）并对物体进行混合(Blend)。
	*所以，即使在片段着色器中计算出来了一个像素输出的颜色，在渲染多个三角形的时候最后的像素颜色也可能完全不同。
	*/
}

Understanding the rendering pipeline

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