本示例将介绍如何配置渲染管道，作为渲染通道的一部分，在视图中绘制一个简单的 2D 彩色三角形。该示例为每个顶点提供位置和颜色，渲染管道使用该数据，在指定的顶点颜色之间插入颜色值来渲染三角形。...为了演示顶点函数中执行的转换类型，输入坐标在自定义坐标空间中定义，以距视图中心的像素为单位进行测量。这些坐标需要转换成 Metal 的坐标系。...光栅化器确定渲染目标的哪些像素被图元覆盖，仅处于三角形片元中的那些像素才会被渲染。 片元函数处理光栅化后的位置信息，并计算每个渲染目标的输出值。这些片元值由管道中的后续阶段处理，最终写入渲染目标。...由于此示例只有一个渲染目标，因此可以直接指定一个浮点向量作为函数的输出，此输出是要写入渲染目标的颜色。 光栅化阶段计算每个片元参数的值并用它们调用片元函数。...如果要针对不同的像素格式，则需要创建不同的管道状态对象，可以在不同像素格式的多个管道中使用相同的着色器。 设置视口 有了管道的渲染管道状态对象后，就可以使用渲染命令编码器来渲染三角形了。
相反，它计算的结果只影响它自己的像素。然而，这种限制并不像听起来那么严重。在一个通道中创建的输出图像可以让像素着色器在以后的通道中访问其任何数据。...DirectX 11引入了一种允许对任何位置进行写访问的缓冲区类型，即无序访问视图(UAV)。最初仅用于像素和计算着色器，对UAV的访问扩展到DirectX 11.1 [146]中的所有着色器。...这些就像UAV一样；它们可以由着色器以相同的方式读取和写入。关键区别在于ROV保证以正确的顺序访问数据。这大大增加了这些着色器可访问缓冲区的有用性[327,328]。...例如，ROV使像素着色器可以编写自己的混合方法，因为它可以直接访问和写入ROV中的任何位置，因此不需要合并阶段[176]。...代价是，如果检测到无序访问，像素着色器调用可能会停止，直到处理之前绘制的三角形。
当着色器访问输入帧上的每个像素时，它还会从元数据中读取放大的补丁映射，并将每个像素与补丁 ID 相关联，其中补丁和视角参数信息可以在像素级别相应地检索。...计算着色纹理图：给定一个完整的深度图，着色器将其作为参考，找到每个源视图中的原始像素，并提取颜色值来计算最终的着色纹理图。每个源视图的像素值根据它们的相机权重与可见性图一起混合到目标视角中。...使用更多视图意味着在每个着色器步骤中要计算的像素数更多。渲染器使用的计算着色器将需要调度更多的线程来处理所有像素，因此在最终视图渲染之前需要更长的等待时间。...我们发现，在所有情况下，计算成本最高的步骤是步骤0、步骤2和步骤3。与其他步骤相比，步骤0具有最多的线程组，因为它需要将整个输入图集解包到单个缓冲区中，并执行大的内存写入和复制。...用于视图合成的视图越多，它们需要在这些视图上完成每个像素的映射的时间就越多。类似地，在步骤6中，最终视口着色要求着色器遍历所有输入视图，并通过其权重混合所有有效颜色像素。
如果此测试通过，深度缓冲内的值可以被设为新的深度值；如果深度测试失败，则丢弃该片段。 深度测试是在片段着色器运行之后(并且在模板测试运行之后)在屏幕空间中执行的。...与屏幕空间坐标相关的视区是由 OpenGL 的视口设置函数 glViewport 函数给定，并且可以通过片段着色器中内置的 gl_FragCoord 变量访问。...(深度缓冲区的可视化)在片段着色器中将深度值转换为物体颜色显示： #version 300 es precision mediump float; in vec2 v_texCoord; layout(...深度缓冲区的可视化 从图中可以观察到，靠近屏幕的物体颜色更黑（深度值更小），远离屏幕的物体颜色更白（深度值更大）。...另外在一些场景中，我们需要进行深度测试并相应地丢弃片段，但我们不希望更新深度缓冲区，那么可以设置深度掩码glDepthMask(GL_FALSE);实现禁用深度缓冲区的写入（只有在深度测试开启时才有效）
顶点着色器 顶点着色器（vertex shader）通常进行一系列顶点操作。顶点操作的主要行为是对顶点进行齐次坐标变换。简而言之，这一步骤就是为了计算顶点坐标在屏幕中的位置。...视口变换 视口变换中，坐标将会被转化为真实屏幕上显示的坐标——也就是屏幕空间坐标（screen-space coordinates）。...图中展示了一个三角形的具体渲染流程，接下来我们结合这个流程来简述着色器的作用。...包含着色器的渲染流程，图中的图元装配实际上是早期图元装配（图源Reference） 着色器（shader）是运行于GPU上的若干程序。...图中标蓝的部分就是我们可以编程替换的着色器——顶点着色器、几何着色器和片段着色器（当然还有更高级的着色器，比如细分着色器等等，目前暂不讨论）。
注意这里关于纹理坐标的计算，在《WebGL简易教程(五)：图形变换(模型、视图、投影变换)》这篇教程中曾经提到过，在经过顶点着色器之后，顶点坐标会归一化到-1到1之间；而纹理坐标是在0到1之间的，所以这里需要坐标变换一下...着色器切换 在示例中实际进行了两次绘制操作，分别在帧缓冲区和颜色缓冲区中绘制了一遍。因此，需要用到两组不同的着色器。但是同一时间内只能用一组着色器进行绘制工作，这里就涉及到一个着色器切换的问题。...()) 但是为了节省空间，两个不同的着色器是使用相同的顶点缓冲区数据，在需要的时候切换分配数据。...因此这里可以将以上五步分成两个函数——在初始化的时候，进行1~3步：向顶点缓冲区写入数据，留待绘制的时候分配使用： //向顶点缓冲区写入数据，留待以后分配 function initArrayBufferForLaterUse...当然，设置视口和切换着色器操作都是必须的。相关代码如下： //开始绘制 var tick = function () { //...
同时，为了加快数组的访问速度和减少内存消耗，浏览器专门为WebGL引入了缓冲数组（Array Buffer）这个新的数据类型。最后将缓冲数组写入到WebGL的缓冲对象中。...在写入数据时不指定z和w的值会默认赋上0.0和1.0，同理，颜色信息使用RGBA表示，代码中Alpha值没有指定时会默认为1.0不透明。...现在最后的工作就是绘制顶点，如果没有指定视口（下文介绍）的话，视口会被初始化位一个原点在（0,0）的矩形，矩形高宽为画布的高宽。...矢量和矩阵 矢量和矩阵常用来处理计算机图形，在GLSL中，用vec2，vec3，vec4来变数具有相应后缀数子的浮点元素的矢量，ivec表示矢量元素类型为整形数，同理，bvec表示元素类型为布尔值。...除此之外，颜色分量可以用r，g，b，a来访问元素，纹理坐标可以用s，t来访问。对于一个vec4的矢量来说，x，r，s都可以访问第一个元素。 和js的数据类似，矢量和矩阵也可以用[]运算符访问。
） 加载顶点、片段着色器 创建一个程序对象， 连接顶点、片段着色器， 并链接程序对象； 设置视口； 清除颜色缓冲区； 渲染简单图元 使颜色缓冲区的内容在EGL窗口表面（GLSurfaceView）中可见...写入这个变量的值 将被 输出到 颜色缓冲区； 一般， 游戏或者应用程序不会像这个例子一样内嵌着色器源字符串； 实际开发中， 着色器从某种文本或者数据文件中加载，然后加载到API。...将用 链接到程序对象的 顶点着色器、片段着色器进行； 设置视口和清除颜色缓冲区 设置视口 onDrawFrame()方法用于绘制帧； GLES30.glViewport ( 0, 0, mWidth,...mHeight ); 通知OpenGL ES 用于绘制的2D渲染表面的原点、宽度和高度； 在OpenGL ES 中， 视口（Viewport） 定义所有 OpenGL ES 渲染操作 最终显示的...2D矩形； 视口 由 原点坐标（x,y）和宽度、高度 定义； 清除颜色缓冲区 设置视口之后，需要清除屏幕； 在OpenGL ES中， 绘图中涉及多种缓冲区类型：颜色、深度、模板； HelloTriangle
由着色器以某种方式混合它们。Unity为LOD_FADE_CROSSFADE关键字选择一个着色器变体，因此将其的多编译指令添加到我们的Lit着色器中。...在GetLighting中调用IndirectBRDF，而不是直接计算漫射间接光。首先使用白色作为镜面反射GI颜色。 ? ?...这次使用TEXTURECUBE宏在GI中声明其采样器状态。 ? 然后添加带有世界空间表面参数的SampleEnvironment函数，对纹理进行采样，并返回其RGB分量。...要访问正确的Mip级别，我们需要了解粗糙度，因此让我们将其添加到BRDF结构中。 ?...2.7 解码探针 最后，我们需要确保我们正确解码了立方体贴图中的数据。它可以是HDR或LDR，其强度也可以调整。
使用内建输入变量 gl_InstanceID作为顶带着色器中的缓冲区索引，以访问每个实例的数据。如果绘制API时，gl_InstanceID将保存当前图元实例的索引。...顶点以物体或者本地坐标空间 输入到OpenGL ES，在顶点着色器执行后，顶点位置被认定为在裁剪坐标空间内。 顶点位置从本地坐标系统到裁剪坐标的变换通过加载执行这一转换的对应矩阵来完成。...视口变换 视口是一个二维矩形窗口区域，是OpenGL ES 渲染操作最终显示的地方。...void glViewport(GLint x, GLint y, GLsizei w, GLsizei h) x,y : 指定视口左下角的窗口坐标，以像素数表示 w,h : 指定视口的宽度和高度，值必须大于...glDrawArrays(GL_TRIANGLE_FAN, 0, 4); 为了避免伪像，我们需要执行 深度测试 和 深度值写入深度缓冲区 之前，在计算出来的深度值上添加一个偏移量。
> 下图中间的那部分就是卷积核 ?...在片段着色器阶段的顶点坐标用视口坐标（Viewport Coordinates）表示，视口坐标是标准化（Normalize）后的屏幕坐标（Screen Coordinates），其可用范围是（0.0,...例如：屏幕正中间的视口坐标应为（0.5, 0.5）。 2. 我们传入尺寸的目的就是便于我们计算顶点的实际位置。...- 顶点着色器（Vertex Shader） 紧跟其后的是一个平平无奇的顶点着色器，未对顶点作任何特殊处理，直接将顶点坐标以及颜色信息传递给下一个着色器。...然后是着色器的主函数，在获取到模糊的颜色之后，将颜色透明度还原为输入的透明度，最后将舞台交还给渲染管线。
顶点着色器可以使用顶点数据来计算改顶点的坐标，颜色，光照和纹理坐标等。在渲染管线中，每个顶点都独立的被执行。...顶点着色器的另一功能是向后续阶段的片段着色器提供一组易变（Varying）变量，用于插值计算。...裁剪，处于视椎体以外的图元将被丢弃，若该图元与视椎体相交则会发生裁剪产生新图元，如下图： ? ? 注意一点，透视裁剪是比较影响性能的过程，因为每个图元都需要和6个裁剪面进行相交计算并产生新图元。...所以一般在x轴，y轴超出屏幕（由glViewPort定义）的部分，这些顶点在视口变换的时候被更高效的直接丢弃，无须产生新图元。...视椎体在OpenGL中可以通过gluPerspective来定义对应的大小结构，在Cocos2dx引擎中，Director类的setProjection方法就定义了cocos的渲染用到的视椎体，大家可以阅读对应的代码了解学习下
顶点着色器的输出： varying：在图元光栅化阶段，这些varying值为每个生成的片元进行计算，并将结果作为片元着色器的输入数据。...顶点着色器可用于传统的基于顶点的操作，例如：基于矩阵变换位置，进行光照计算来生成每个顶点的颜色，生成或者变换纹理坐标。 另外因为顶点着色器是由应用程序指定的，所以你可以用来进行任意自定义的顶点变换。...在图元装配阶段，这些着色器处理过的顶点被组装到一个个独立的几何图元中，例如三角形、线、点精灵。...对于每个图元，必须确定它是否位于视椎体内(3维空间显示在屏幕上的可见区域)，如果图元部分在视椎体中，需要进行裁剪，如果图元全部在视椎体外，则直接丢弃图元。裁剪之后，顶点位置转换成了屏幕坐标。...片元着色器对片元实现了一种通用的可编程方法，它对光栅化阶段产生的每个片元进行操作，需要的输入数据如下： Varying variables：顶点着色器输出的varying变量经过光栅化插值计算后产生的作用于每个片元的值
顶点着色器的输出： varying：在图元光栅化阶段，这些varying值为每个生成的片元进行计算，并将结果作为片元着色器的输入数据。...顶点着色器可用于传统的基于顶点的操作，例如：基于矩阵变换位置，进行光照计算来生成每个顶点的颜色，生成或者变换纹理坐标。...在图元装配阶段，这些着色器处理过的顶点被组装到一个个独立的几何图元中，例如三角形、线、点精灵。...对于每个图元，必须确定它是否位于视椎体内(3维空间显示在屏幕上的可见区域)，如果图元部分在视椎体中，需要进行裁剪，如果图元全部在视椎体外，则直接丢弃图元。裁剪之后，顶点位置转换成了屏幕坐标。...片元着色器对片元实现了一种通用的可编程方法，它对光栅化阶段产生的每个片元进行操作，需要的输入数据如下： Varying variables：顶点着色器输出的varying变量经过光栅化插值计算后产生的作用于每个片元的值
gl.enableVertexAttribArray(positionLocation);// 开启 attribute 变量，使顶点着色器能够访问缓冲区数据gl.vertexAttribPointer...我们再来看看 WebGL 渲染的整个流程，一般 WebGL 程序是 JS 提供数据（在 CPU 中运行），然后将数据发送到显存中，交给 GPU 渲染，我们可以使用着色器控制 GPU 渲染管线部分阶段。...片段着色器可以先理解成像素着色器，也就是将光栅化中的每个像素拿过来，给每个像素计算一个颜色。整个流程如下所示。...上图中顶点数据传送给 GPU 后，顶点着色器计算出每个点的位置，光栅化计算出图形的每个像素，片段着色器计算出每个像素的颜色，然后就可以渲染到显示器上了。...因为 WebGL 的坐标是 -1 到 1，所以首先我们使用 viewport 设置视口大小信息。 创建顶点和片段着色器（关于着色器情况下篇文章），然后创建一个程序，来连接顶点和片段着色器。
UniformState是FrameState的一部分，具有通用的预先计算的着色器uniform变量。 在每一帧的开始阶段，诸如视图矩阵和太阳光线矢量等uniform变量将会被计算。...每个可选取的对象都有一个唯一的ID（颜色）。为了确定在给定的（x，y）窗口坐标中拾取到内容，将帧渲染到屏幕外的帧缓冲区，其中写入的颜色为拾取ID。...然后，在主色通道中，每个阴影接收对象检查每个光源阴影图中的距离，以查看其片段是否在阴影内。实际的生产实现非常复杂，需要解决锯齿伪像，柔和阴影，多个视锥体以及Cesium的核心外地形引擎。...我们计划创建一个通用的后处理框架，将纹理作为输入，通过一个或多个后处理阶段运行它们，这些通道基本上是在视口对齐的四边形上运行的片段着色器，然后输出一个或多个纹理。...计算通道 Cesium会使用老式的GPGPU来进行GPU加速的图像重投影，在该渲染过程中，它将渲染一个与屏幕视口对齐的四边形，以将重投影推向着色器。
Metal不单延续了OpenGLES中的渲染高级3D图形,还可以使用GPU高效完成数据并行计算。 Core Image, SpriteKit, 和 SceneKit已经在使用了。...处理顶点数据->GPU: 顶点处理(顶点着色器)->图元装配（5种）->光栅化->片段处理（片元着色器）->帧缓存区 ?...、顶点着色器、片段着色器 指定固定功能状态，包括视口，三角形填充模式，剪刀矩形，深度和模板测试以及其他值 绘制3D图元 编码器执行流程 通过调用MTLCommandBuffer对象的makeRenderCommandEncoder...metal shader Language文件的顶点着色器和片元着色器函数 指定其他的固定功能状态，例如通过commandEncoder调用setViewport:函数设置视口大小等 绘制图形 调用endEncoding...下图中红圈位置代表MTLRenderPassDescriptor在Metal整个渲染流程中的位置，也可以对标OpenGLES中的frameBuffer来理解 ?
计算着色器及流输出的出现，为各种可以并行计算的海量需求得以实现，CUDA就是最好的例证。 AI运算。...4、在GPC中，每个SM中的Poly Morph Engine负责通过三角形索引(triangle indices)取出三角形的数据(vertex data)，即图中的Vertex Fetch模块。...4.3.4 Early-Z 早期GPU的渲染管线的深度测试是在像素着色器之后才执行（下图），这样会造成很多本不可见的像素执行了耗性能的像素着色器计算。...避免深度数据冲突的方法之一是在写入深度值之前，再次与frame buffer的值进行对比： 4.3.5 统一着色器架构（Unified shader Architecture） 在早期的GPU，顶点着色器和像素着色器的硬件结构是独立的...目前大多数传统的内存是2D的，3D内存则不同，在物理结构上是3D的，类似立方体结构，集成于芯片内。可获得几倍的访问速度和效能比。 GPU愈加可编程化。
OpenGL ES 实现了具有可编程着色功能的图形管线。下图展示了OpenGL ES 图形管线，图中带有阴影的方框表示OpenGL ES中管线的可编程阶段。 ?...顶点着色器的输入包括： 着色器程序——描述顶点上执行操作的顶点着色器程序源代码或者可执行文件。 顶点着色器输入（或者属性）——用顶点数组提供的每个顶点的数据。...1.2 片段着色器 片元着色器是用于处理片元值及其相关数据的可编程单元，其可以执行纹理的采样，颜色的汇总，计算雾颜色等操作，每片元执行一次。...片元着色器主要功能为通过重复执行（每片元一次），将3D物体中的图元光栅化后产生的每个片元的颜色等属性计算出来送入后继阶段。 ?...; //顶点颜色 attribute vec4 aColor; //用于传递给片元着色器的易变变量 varying vec4 vColor; void main(){ //根据总变换矩阵计算此次绘制此顶点的位置
将顶点着色器和片元着色器连接起来的方法叫做着色程序。 顶点着色器：顶点着色器的作用是计算顶点的位置，即提供顶点在裁剪空间中的坐标值 ?...：片元着色器的作用是计算图元的颜色值，我们可以将片元着色器大致理解成网页中的像素 数据获取方式：在前面我们提到了顶点着色器和片元着色器的概念，而顶点着色器和片元着色器这两个方法的运行都需要有对应的数据，...全局变量在一次绘制过程中传递给着色器的值都一样。 纹理：纹理是一个数据序列，可以在着色程序运行中随意读取其中的数据。...正如我们之前了解到的 WebGL 在 GPU 上的工作主要分为两个部分，即顶点着色器所做的工作（将顶点转换为裁剪空间坐标）和片元着色器所做的工作（基于顶点着色器的计算结果绘制像素点）。...假如我们需要绘制一个三角形，此时 GPU 上进行的工作便是先调用三次顶点着色器计算出三角形的 3 个顶点在裁剪空间坐标系中的对应位置，并通过变量 gl_Position 保存在 GPU 中，然后调用片元着色器完成每个顶点颜色值的计算
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