12、OpenGL几何着色器：功能与应用

OpenGL几何着色器：功能与应用

1. 几何着色器概述

在OpenGL渲染管线中，镶嵌阶段之后紧接着就是几何阶段。在这个阶段，开发者可以选择使用几何着色器。实际上，几何着色器的出现早于镶嵌着色器，它在2009年的OpenGL 3.2版本中成为了核心的一部分。

和镶嵌着色器一样，几何着色器让开发者能够对顶点组进行操作，这是顶点着色器无法做到的。在某些情况下，一项任务既可以使用镶嵌着色器完成，也可以使用几何着色器完成，因为它们的功能在某些方面存在重叠。

1.1 OpenGL中的逐图元处理

几何着色器阶段位于镶嵌和光栅化之间，属于管线中专门处理图元的部分。顶点着色器每次只能操作一个顶点，片段着色器每次只能操作一个片段（本质上是一个像素），而几何着色器每次可以操作一个图元。

图元是OpenGL中绘制对象的基本构建块，可用的图元类型不多，这里主要关注处理三角形的几何着色器。当说几何着色器可以一次操作一个图元时，通常意味着该着色器可以同时访问三角形的三个顶点。几何着色器允许进行以下操作：
- 一次性访问图元中的所有顶点。
- 输出未改变的相同图元。
- 输出顶点位置已修改的相同图元。
- 输出不同类型的图元。
- 输出额外的图元。
- 删除图元（完全不输出）。

与镶嵌评估着色器类似，传入的顶点属性在几何着色器中以数组形式访问。不过，在几何着色器中，传入的属性数组索引仅到图元大小。例如，如果图元是三角形，那么可用的索引是0、1和2。可以使用预定义数组 gl_in 来访问顶点本身，如下所示：