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OpenGL渲染管线,
前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。
渲染管线 渲染管线输入数据 渲染管线处理两种数据 几何数据 描述了几何图形,例如:顶点,直线,多边形 处理步骤: 立即模式或
显示列表 得到顶点数据 若需要求值器处理,则经过求值器,
生成实际几何图形的顶点,法线,纹理坐标等信息 顶点操作,确定每个顶点的坐标值,纹理坐标,颜色等,形成确定的图元 图元装配,通过裁剪,透视,剔除,确定只在视口中图元情况的的情况 光栅化,根据图元信息和缩放因子等,
生成片段 片段操作,进行片段测试,片段混合,抖动,位操作 写入帧缓冲区 像素数据 图形,位图 处理步骤: 立即模式或
显示列表的像素数据 像素操作 ,解包,传输操作,映射,
截取,确定图像每个像素的实际表现值 分两种情况 1 不作为纹理对象,即不需要装配了,可直接光栅化 2 纹理装配,若作为纹理对象,则根据几何图像的纹理坐标,将纹理上的像素值装配到对应的位置 光栅化,根据像素信息和缩放信息等,
生成片段 片段操作,进行片段测试,片段混合,抖动,位操作 写入帧缓冲区
显示列表 几何图形数据和像素数据都可以保持在
显示列表 执行整个
显示列表,然后获得几何或像素数据 求值器 所有的几何图元最终都要通过顶点来描述。对于曲线或面要用小线段或小几何图形拼接而成 可参数化曲线或表面最初可能是通过控制点以及成为基
函数进行描述的。 这种曲线或曲面,要通过求值器,按指定精度产生顶点,法线,等坐标值 顶点操作 如上获得几何图形的顶点后,这里还是首先计算确定各个顶点的相关数据(坐标值,纹理坐标值,颜色等),然后形成确定的图元 首先要计算图元顶点的相关数据 顶点坐标 对顶点进行变换,通过相关矩阵变换到世界坐标 纹理坐标 若该顶点有指定纹理坐标,则对纹理坐标也进行变换 顶点颜色 确定顶点颜色,综合纹理自身颜色 若启用光照,综合变换后的顶点位置,表面法线,光源位置,材料
属性以及其他光照信息进行光照计算,产生最终的颜色值 注意: 一个几何平面,对一个光照模型来说,通过光源位置,表面法线,通过几何平面的顶点,即可确定整个平面各个顶点 受光照影响的颜色值 图元装配 如上经过顶点操作后,已经建立图元单位,此步骤对图元进行操作 经过此步骤后形成真正可
显示的图元数据 裁剪 投影变换时,定义了一个视景体(一个立方体),其限定了视景体外多余的部分裁剪掉,最终图像只是视景体内的有关部分 因此会对原始的图元进行裁剪 点剪裁就是简单地接受或拒绝顶点,直线或多边形剪裁则可能需要
添加额外的顶点,具体取决于直线或多边形是如何进行剪裁的 透视除法 在进行投影变换时,定义的视景体平截头体,即进行的透视投影,则需要利用投影矩阵进行透视除法 透视除法使远处的物体看起来比近处的物体更小一些 剔除测试 多边形,具有两个平面,可以为每个平面定义不同的绘制方式和
属性 若启用剔除测试,则进行剔除测试,用于根据观察点位置,剔除多边形被遮挡的那个平面,不对其绘制 视口和Z坐标 确定顶点的Z坐标 根据定义的视口的信息,确定自己在帧缓冲区哪个区域 这个阶段所产生的结果就是完整的几何图元,也就是根据相关的颜色,深度进行了变换和剪裁的顶点。 像素操作 如上通过立即模式,或
显示列表,指定
图片加载进内存后 首先从,从内存中按相应格式对像素进行解包,形成OpenGL的像素存储格式 然后对像素数据进行 解包 从内存解包数据 传输操作 传输过程中可通过void glPixelTransfer{if}(GLenum pname,TYPE param)指定传输中会执行的操作 例如: 缩放因子 设置缩放系数,会再解包后对像素的RGBA各个成分乘以缩放因子 偏移 索引模式下,指定偏移值,对颜色索引进行偏移 像素映射 所有的颜色成分,颜色索引和模板索引,在进入屏幕内存之前都可以通过查表方式进行更改 可以使用glPixelMap*()映射
函数来控制
截取 最后像素值为
截取到[0.0 - 1.0] 经过此步骤后,确定了图像正确的像素值,此后有两种操作方式 1 若不是作为纹理对象使用,则直接以现在的像素值去进行光栅化,去形成片段 2 若是作为纹理对象使用,则要进行纹理装备阶段处理 纹理装配 纹理装配用于,将纹理对象应用在几何物体上 有些GL实现利用硬件缓存
支持高
性能的纹理工作集,称为常驻纹理 此步骤用于根据几何图像的纹理坐标,将纹理上的像素值和,如上几何图像形成的图元,结合一起去进行光栅化 光栅化 光栅化就是把几何数据和像素数据转换为片断的过程,每个片断方块对应用于帧缓冲区中的一个像素,每个片段具有各自的颜色和深度 如上描述,一个几何顶点形成多个片段,一个
图片上的像素也可能形成多个片段,但这些片段都具有和和该顶点或像素相同的颜色和深度 几何点光栅化 几何顶点可以指定大小和位置,还可能受缩放因子影响 以几何顶点的中心位置定位,经过矩阵变换到视口内的一个位置,此时开始进行点的光栅化 不抗锯齿点 根大小和位置,形成一个矩形的片段组合 抗锯齿点 将点视为一个圆,根据在帧缓冲区的被圆覆盖,和覆盖比例,来形成片段,根据覆盖比例设置片段的颜色深浅
图片像素光栅化 每个图像像素被当做一个矩形,设当前光栅位置为(x,y),缩放系数为(fx,fy) 则设图像中某个像素属于第n行,m列 则在屏幕上的GL坐标系下这个矩形的对角为 左下:(x + fx * n,y + fy *m) 右上:(x + fx * (n+1),y + fy * (m+1)) 中心位于这个矩形内部,或中心位于
底部或下面的矩形边界上的片段都是根据这个图像像素
生成的 概念注意: 光栅 老式屏幕的光栅概念 现在可理解为屏幕上一个像素,或帧缓冲区中一个像素
图片的像素
图片数据中对一个像素数据 但这个可能在屏幕以多个屏幕像素来表示 片段操作 在几何图形和像素,结合在一起形成片段后,这些还不是真正帧缓冲区中的像素 需要经过此步骤过滤和操作 片段测试操作 决定片段的去留,这些测试都可以单独的启用和
关闭 裁剪测试 限定窗口区域中,某个矩形区域内的片段可以接受 alpha测试 通过将片段的alpha值和一个参考值,进行比较,来决定片段的去留 模板测试 模板缓冲区内保存了同样大小图形数据,将模板缓冲区中,这个片段对应的那个像素的值和一个参考值进行比较,来决定片段的去留 深度测试 将当前片段,和此片段对应的在帧缓冲区中的像素的深度进行比较,决定当前片段的去留 混合 混合操作,把当前片断的RGBA值与帧缓冲区中这个片段对应像素值进行组合 抖动 在少量颜色位平面的系统中,可以通过通过对图像中颜色进行抖动,模拟其他颜色 逻辑操作 片断操作的最后一种操作为逻辑操作,例如:或,异或,反转等 作用于 源片断 和 颜色缓冲区中的目标片断 片段经过如上过滤和操作后,才真正进入帧缓冲区形成屏幕上的图像
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