本文是OpenGL超级宝典第七版笔记,详细讲解了基元装配、裁剪、光栅化的过程。基元装配将顶点转化为图形,裁剪处理超出标准化设备空间的内容,光栅化将几何形状转换为像素。了解这些步骤对于理解OpenGL如何处理三维图形至关重要。 摘要由CSDN通过智能技术生成

上一次我们介绍了几何着色器,它能改变基元的类型,非常灵活,这一篇我们说说基元装配、裁剪、光栅化,这一篇没有清单,但是我们还是要重视,因为下一篇的内容对之后的三维图形运行结果有很大的影响,让我们能更好的理解OpenGL是怎样把众多顶点转为图形,再转为一个个像素的。

在完成管线前端的运行后(顶点着色,曲面细分,几何着色),在片段着色(对每个像素点进行颜色的计算)之前,要进行五步就是,一,基元装配(将顶点聚集为线或三角形)。二,剪裁(将位于可标准化设备空间以外的内容剪掉)。三,视口转换(把图像拉伸移动至窗口某个具体区域显示上去)。四,剔除(按照我们自己的设置,把正面或是背面朝向我们的三角形剔除掉)五,光栅化(将点,线,三角形具体对应到相应的像素)。

下图只展示了1,2,5,而视口转换和剔除在后面单独解释
在这里插入图片描述

1 基元装配

这里其实没什么好介绍的,因为OpenGL会根据之前的传出结果,自动生成图形,可能是点、线、三角形(甚至是三角形条带)等等。

首先还记得我们在各种各样的着色器中都设置过gl_Position吗,你会发现gl_Position似乎是vec4类型,也就是说顶点的位置属性需要4个浮点数来表示,对于二维需要的是XY,三维是XYZ,那这里第四个浮点数是用来干什么的呢?(当然不是四维啦)
答案是跟透视有关。

我们用眼睛观察世界有些类似于将光线汇集到一个点上,而我们在将我们的三角形显示在屏幕上时不能简单的拿掉Z的值,这样得到的图像并没有透视,而是三角形的投影。
比如这里,我们的眼睛在(0,0)原点处,如果是透视投影,那么物体B将被A遮挡,但是我们只是简单的拿掉Z分量的话会显示为正交投影,及显示为轴上的内容:
在这里插入图片描述
而vec4中的第四个分量W,就是为了解决这个问题的(我们不能简单的拿掉Z分量,因为那不是透视后的结果)。具体过程可见:
现代计算机图形学入门-闫令琪 ,一定要看因为这里面的东西以后还会用到,到时候我们就不再提了。

解决到W分量后,我们回到XYZ三个分量来,因为每个编程者、建模者用到的坐标尺寸是不同的(比如A模型的单位长度是1,而B模型的单位长度是100,C是0.1),这在最终显示的时候会很混乱,更不用说窗口还有不同的尺寸,有的是1920 1080有的是1024 768等等,所以OpenGL把坐标系的范围定为XY都是(-1.0,1.0)之间、Z位于(0.0,1.0)之间(这叫做标准化设备空间),在这个正方体之外所有的图像都不会显示。(你可以试试绘制一个(2.0,1.1,0.1,1.0)的顶点,看屏幕中有没有)

不同的XY值在屏幕上的位置:
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OpenGL超级宝典(第7版)笔记9 基元装配 裁剪 光栅化文章目录OpenGL超级宝典(第7版)笔记9 基元装配 裁剪 光栅化1 基元装配2 裁剪3 视口转换4 剔除6 总结上一次我们介绍了几何着色器,它能改变基元的类型,非常灵活,这一篇我们说说基元装配、裁剪、光栅化,这一篇没有清单,但是我们还是要重视,因为下一篇的内容对之后的三维图形运行结果有很大的影响,让我们能更好的理解OpenGL是怎样把众多顶点转为图形,再转为一个个像素的。在完成管线前端的运行后(顶点着色,曲面细分,几何着色),在片
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