webgl的渲染管线

webgl的渲染管线

webgl渲染管线本质上是将3D数据转化为屏幕像素的精密流水线，其设计融合光栅化，几何变化，像素处理的智慧，核心目标是以GPU并行能力实现高性能的渲染。

第一阶段 ：顶点处理

输入原始顶点数据 (例如；位置，颜色，UV坐标等)。
由顶点着色器处理，将顶点位置坐标 乘以 (MVP矩阵)，即模型、视图，投影变换矩阵。

const vertexShader = `gl_Position = a_Position *u_ModelMaterix * u_ViewMaterix * u_ProjMatrix`;

计算光照，顶点动画等自定义逻辑。
输出：裁剪空间坐标，与传递至片元阶段的数据 (varying 变量)。

第二阶段 : 图元组装与光栅化

图元组装：将顶点连接为三角形、线段等基本图元
裁剪 : 剔除视锥体外的图元。
屏幕映射 : 将NDC坐标转换位屏幕坐标
光栅化 : 将连续几何图元离散为片元。（像素的候选者）

第三阶段 : 片元处理

核心处理 ：片元着色器

• 接收插值后的varying数据 （如UV坐标，法线）
• 计算最终的像素颜色，例如使用了纹理，添加了灯光 （需要纹理采样，光照模型）
• 逐片元操作

•   	深度测试  ----> 解决遮挡关系
  

•   	模版测试  -----> 特殊掩码效果
  

•   	混合   ------> 实现透明度
  

webgl渲染管线是一个从顶点到像素的精细化流水线，可分为顶点处理，图元光栅化，片元处理三大阶段。开发者通过编写顶点着色器控制几何变换，再经过光栅化将图元离散为片元，最后有片元着色器决定像素的颜色，辅以深度、模板测试等固定功能完成最终绘制。这一过程充分利用GPU并行架构。