OpenGL的渲染架构解析和数据传递

渲染架构如图所示

架构解读

Client与Server

• Client是指常见的iOS代码和OpenGL API方法，这部分是在CPU中运行的，与我们平常开发所说的前端iOS或者android开发不一样，它是指CPU上所存储的代码，我们叫客户端。比如，我们会用到OpenGL的代码，C代码，C++代码；
• Server是指OpenGL底层的渲染等处理，它调用的是GPU芯片，顶点着色器和片元着色器传递颜色，我们会不断的从客户端把数据传到Server，不断的执行起来。总而言之，Client就是我们编写的程序，而Server是计算机图形硬件厂商所提供的OpenGL的实现；
• Server是存储在CPU存储器中的，并在应用程序或者在内存的驱动程序中执行。驱动程序将渲染命令和数据组合起来，发送给服务器执行；
• Server不断的将数据块和命令组合起来送入缓冲区，缓存区会发送到服务器端执行。服务器端将执行这些缓冲区的内容，客户端又做好了下一次发送渲染数据和命令的准备。

Shader：

• 着色器（Shader）是用来实现图像渲染的，用来替代固定渲染管线的可编辑程序。主要有Vertex Shader(顶点着色器) 和 Fragment Shader(片段着色器)两种；
• 运行原理：片段着色器将顶点着色器输出的片段作为输入，片段的顶点属性已被光栅化单元进行了插值处理。

数据传递方式

Texture Data，Uniforms，Attributes

• 通常来说，Texture Data，Uniforms，Attributes（ins）数据都会传到顶点着色器，但是顶点着色器并不会处理太多关于纹理的计算，纹理数据更多的是片段着色器来处理；
• Attributes（属性）：常为需要改变的数据，比如：颜色数据，顶点数据，纹理坐标，光照法线；它可以直接传递到顶点着色器，间接传递到片元着色器，不能为了将属性直接传递到片元着色器而通过uniform传递到片元着色器；它的属性值可以是浮点数、整数、布尔数据。
• Uniforms（统一）：可以直接传递到顶点着色器和片元着色器，它可以是浮点数、整数、布尔数据；
• Texture Data（纹理数据）：在顶点着色器、片段着色器中都可以对纹理数据进行采样和筛选，常见的有颜色填充和纹理填充；

Out

• 输出类型可以简单的从上一个阶段传递到下一个阶段，也可以不同的方式插入。

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