頂點（vertexs） 圖元（primitives） 片元（fragments，又叫片斷） 像素（pixels）

階段1. 頂點 - > 圖元

幾何頂點被組合為圖元（點，線段或多邊形），然后圖元被合成片元，最后片元被轉(zhuǎn)換為幀緩存中的象素數(shù)據(jù)。

階段2. 圖元 - > 片元

圖元被分幾步轉(zhuǎn)換為片元：圖元被適當?shù)牟眉?，顏色和紋理數(shù)據(jù)也相應(yīng)作出必要的調(diào)整，相關(guān)的坐標被轉(zhuǎn)換為窗口坐標。最后，光柵化將裁剪好的圖元轉(zhuǎn)換為片元。

1） 裁剪

在裁剪時點，線段和多邊形處理略微不同。對于點，要么保留原始狀態(tài)（在裁剪體內(nèi)部），要么被裁掉（在裁剪體外部）。對于線段和多邊形來說，如果部分在裁剪體外部，則需要在裁剪點生成新的幾何頂點。對于多邊形，還需要在新增的頂點間增加完整的邊。不論裁剪了線段還是多邊形，都需要給新增幾何點賦予邊界標志、法線、顏色和紋理坐標信息。

裁剪過程時兩步：

a 應(yīng)用程序指定裁剪（Application-specific clipping），一旦組合圖元完成后，如果在程序中用glClipPlane()函數(shù)定義了任意的裁剪面，就進行裁剪。

b 視景體裁剪（View volume clipping），隨后，圖元被投影矩陣投影（進入裁剪坐標系），被相應(yīng)的視景體裁剪。投影矩陣可以由glFrustum() 或者glOrtho()定義，投影矩陣的操作和上面其他矩陣變換的操作相同。

2） 轉(zhuǎn)換到窗口坐標

裁剪坐標在轉(zhuǎn)換為窗口坐標之前，要除以規(guī)格化設(shè)備坐標（normalized device coordinates）的w值進行規(guī)范化。然后對這些規(guī)范化數(shù)據(jù)進行視口變換（viewport）計算生成窗口坐標?？梢杂胓lDepthRange()和glViewport()控制視口大小，決定屏幕上顯示圖象的區(qū)域。

3) 光柵化

光柵化是將一個圖元轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€二維圖象（其實只是布滿平面，沒有真正的替換幀緩存區(qū)）的過程。二維圖象上每個點都包含了顏色、深度和紋理數(shù)據(jù)。將該點和相關(guān)信息叫做一個片元（fragment）。（yuyu注：這就是片元和像素之間的關(guān)鍵區(qū)別，雖然兩者的直觀印象都是的像素，但是片元比像素多了許多信息，在光柵化中紋理映射之后圖元信息轉(zhuǎn)化為了像素）在這個階段，對象素繪制和位圖進行操作需要用到當前柵格位置（用glRasterPos*()定義）。正如上面討論的，三種圖元的光柵化方法是不同的，另外，象素塊和位圖也需要光柵化。

a）圖元

采用glPointSize(), glLineWidth(), glLineStipple()和 glPolygonStipple()函數(shù)可以選擇圖元的光柵化維數(shù)和模式。另外，還可以用glCullFace(), glFrontFace()和glPolygonMode()控制多邊形正反面不同的光柵化效果。

b）像素

有幾個函數(shù)實現(xiàn)像素保存和轉(zhuǎn)換。函數(shù)glPixelStore*()用于內(nèi)存中的像素是如何保存的。glPixelTransfer*() and glPixelMap*()用于像素在寫入幀緩沖區(qū)前是如何處理的。glDrawPixels()定義了一個像素矩形。用glPixelZoom()實現(xiàn)像素的縮放。

c）位圖

位圖是具有特定片元模式的0和1的矩形。每個片元有相同的相關(guān)數(shù)據(jù)?？梢杂胓lBitmap()定義。

d）紋理存儲

紋理貼圖是將指定的部分紋理圖象映射到每個圖元上。每個片元（fragment）具有的紋理坐標屬性，該坐標與紋理圖象坐標對應(yīng)，得到紋理圖象該位置的顏色值來修改片元的RGBA顏色，從而完成這個映射過程。用glTexImage2D()或glTexImage1D()來定義紋理圖象。glTexParameter*()和glTexEnv*()來控制紋理如何解釋和應(yīng)用到一個片元上。

e)霧

已經(jīng)光柵化的片元具有紋理貼圖修正后顏色，可以采用融合因子再融合霧顏色，該融合因子大小根據(jù)視點和片元間的距離來定。用glFog*()指定霧化顏色和融合因子。

階段3. 片元->像素

OpenGL允許光柵化生成一個片元，只要該片元通過一系列檢測就可以修改幀緩沖區(qū)中對應(yīng)像素。如果它通過測試，片元數(shù)據(jù)可以直接替換幀緩沖區(qū)中的已有值，或者和已有值合并，這取決于設(shè)置的模式。

1）像素所有權(quán)（ownership）檢測

第一個測試是判斷在幀緩沖區(qū)中的像素所對應(yīng)的某個片元是否屬于當前OpenGL上下文。如果屬于，片元進行下一個測試。如果不屬于，窗口系統(tǒng)決定是否忽略該片元，或者是否進行下一步片元操作。

2）裁剪檢測

用glScissor()函數(shù)，可以定義一個任意屏幕校準矩形，在該矩形外的片元將被忽略。

3）Alpha檢測

Alpha測試只能在RGBA模式下進行，如果片元的alpha值超出一個固定參照值，片元將被忽略，這個比較函數(shù)可以用glAlphaFunc()實現(xiàn)并設(shè)定參考值。

4）模版檢測

當模版緩沖區(qū)的值超出一個參照值，模版測試將有條件的忽略該片元。這個比較函數(shù)和固定值可以用glStencilFunc()實現(xiàn)。不論圖元通過或沒有通過模版測試，模版緩沖區(qū)中的值會根據(jù)glStencilOp()函數(shù)進行修改。

5）深度檢測

當深度緩沖區(qū)的值與參照值的比較失敗，深度測試忽略該片元。GlDepthFuc()用來執(zhí)行這個比較命令。如果模版啟用，深度比較的結(jié)果會影響模版緩沖區(qū)值的更新。

6）融合

融合合并了一個片元R、G、B和A值和存儲在幀緩沖區(qū)對應(yīng)位置的這些值。融合只能在RGBA模式下實現(xiàn)，它的實現(xiàn)需要片元的alpha值和對應(yīng)當前存儲象素，還需要RGB值。用glBendFun()控制，可以修改融合因子的源和目標。

7）抖動

如果啟動抖動，片元的顏色或者顏色索引采用抖動算法。這個算法只需要片元的顏色值和它的x和y坐標。

8）邏輯操作

最后，在片元和幀緩沖區(qū)對應(yīng)值之間要進行一個邏輯操作，結(jié)果將替換當前幀緩沖區(qū)的值。用glLogicOp定義想要的邏輯操作。這個邏輯操作只能在顏色索引模式下運行，而不能在RGBA模式運行。

像素

在OpenGL流水線的上個階段，片元轉(zhuǎn)換為幀緩沖區(qū)中的像素。幀緩沖區(qū)實際上是一組邏輯緩沖區(qū)——包括顏色緩沖區(qū)、深度緩沖區(qū)、模版緩沖區(qū)和累積緩沖區(qū)。顏色緩沖區(qū)包括左、前右、后左、后右和一些輔助緩存值（auxiliary buffers）?？梢灾苯訌闹凶x取或者復制。對于OpenGL不同上下文，這些緩沖區(qū)可能不全

1）幀緩沖區(qū)操作

用glDrawBuffer為繪圖選擇一個顏色緩沖區(qū)。另外在預片元化（per-fragment）操作后，可以用四個不同函數(shù)保留寫入這些邏輯緩沖區(qū)的操作，glIndexMask(), glColorMask(), glDepthMask(), and glStencilMask()。glAccum()對累積緩沖區(qū)進行操作。最后glClearColor(), glClearIndex(), glClearDepth(), glClearStencil()和glClearAccum().對不同緩沖區(qū)中指定相對應(yīng)的顏色值、顏色索引值、深度值、模板值和累積值。

2）讀取和復制像素

用glReadPixel()從幀緩沖區(qū)中把像素讀到內(nèi)存中，進行各種操作，保存處理結(jié)果。另外，可以用glCopyPixel()從幀緩沖區(qū)中復制一塊象素到另一個幀混存。glReadBuffer()可以讀取和復制顏色緩沖區(qū)中的像素。