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OpenGL 经典的着色器渲染管线是一个多阶段的过程，它将应用程序提交的顶点数据转换为屏幕上的像素。这个管线主要分为几个关键阶段，包括应用程序阶段、顶点数据准备、输入装配器、顶点着色器、图元装配、光栅化、片段着色器、逐样本操作、帧缓冲区和最终显示。其中，顶点着色器和片段着色器是可编程阶段，开发者可以通过编写着色器代码来控制渲染效果。
顶点着色器是渲染管线中的第一个可编程阶段。它对每个顶点执行操作，主要任务是进行模型-视图-投影变换，将顶点从模型空间转换到裁剪空间。它还计算光照相关属性，并将数据传递给管线的下一阶段。顶点着色器处理完顶点后，图元装配阶段将顶点组装成图元，如三角形。在此阶段还会进行裁剪，移除位于视锥体外的部分图元。
光栅化是将三维图元转换为二维片段的过程。它确定图元覆盖的像素，并为每个像素生成一个片段。在此过程中，顶点属性如颜色、纹理坐标和法线会在图元表面进行插值，得到每个片段对应的属性值。片段着色器是渲染管线中的第二个可编程阶段，它对每个片段执行操作。其主要任务是计算片段的最终颜色，通常会使用插值后的属性、纹理和光照模型。片段着色器还可以修改深度值或完全丢弃片段。
逐样本操作是渲染管线中的固定功能阶段，对片段着色器输出的每个片段执行一系列测试和混合操作。这些操作包括剪裁测试、模板测试、深度测试、混合和抖动。深度测试特别重要，它确保只有最接近观察者的片段才会显示，解决了物体遮挡的问题。通过所有测试的片段的颜色和深度值将被写入帧缓冲区。帧缓冲区存储了最终的图像数据，包括颜色缓冲区、深度缓冲区和模板缓冲区。最后，帧缓冲区的内容被发送到显示设备，呈现给用户。
让我们总结一下OpenGL经典着色器渲染管线的完整流程。整个过程始于应用程序阶段，在CPU上准备顶点数据、纹理和Uniform变量。然后，顶点数据通过输入装配器被组装成图元，并传递给顶点着色器。顶点着色器是第一个可编程阶段，负责变换顶点位置并计算光照属性。现代OpenGL还支持可选的细分着色器和几何着色器，它们可以增加几何细节或生成新的图元。接下来，图元装配阶段将顶点组装成图元并进行裁剪，然后光栅化将三维图元转换为二维片段。片段着色器是第二个主要的可编程阶段，计算每个片段的最终颜色。最后，逐样本操作阶段执行深度测试和混合等操作，通过测试的片段被写入帧缓冲区，最终显示在屏幕上。