在 OpenGL ES 中你必須創(chuàng)建兩種著色器：頂點(diǎn)著色器 (vertex shaders) 和片段著色器 (fragment shaders)。
相關(guān)概念
VertexShader 頂點(diǎn)著色器
FragmentShader 片段著色器
頂點(diǎn)著色器定義了在 2D 或者 3D 場(chǎng)景中幾何圖形是如何處理的。一個(gè)頂點(diǎn)指的是 2D 或者 3D 空間中的一個(gè)點(diǎn)。在圖像處理中，有 4 個(gè)頂點(diǎn)：每一個(gè)頂點(diǎn)代表圖像的一個(gè)角。頂點(diǎn)著色器設(shè)置頂點(diǎn)的位置，并且把位置和紋理坐標(biāo)這樣的參數(shù)發(fā)送到片段著色器。
然后 GPU 使用片段著色器在對(duì)象或者圖片的每一個(gè)像素上進(jìn)行計(jì)算，最終計(jì)算出每個(gè)像素的最終顏色。圖片，歸根結(jié)底，實(shí)際上僅僅是數(shù)據(jù)的集合。圖片的文檔包含每一個(gè)像素的各個(gè)顏色分量和像素透明度的值。因?yàn)閷?duì)每一個(gè)像素，算式是相同的，GPU 可以流水線作業(yè)這個(gè)過程，從而更加有效的進(jìn)行處理。使用正確優(yōu)化過的著色器，在 GPU 上進(jìn)行處理，將使你獲得百倍于在 CPU 上用同樣的過程進(jìn)行圖像處理的效率。
把東西渲染到屏幕上從一開始就是一個(gè)困擾 OpenGL 開發(fā)者的問題。僅僅讓屏幕呈現(xiàn)出非黑色就要寫很多樣板代碼和設(shè)置。開發(fā)者必須跳過很多坑 ，而這些坑所帶來的沮喪感以及著色器測(cè)試方法的匱乏，讓很多人放棄了哪怕是嘗試著寫著色器。
Uniforms 是一種外界和你的著色器交流的方式。Uniforms 是為在一個(gè)渲染循環(huán)里不變的輸入值設(shè)計(jì)的。如果你正在應(yīng)用茶色濾鏡，并且你已經(jīng)指定了濾鏡的強(qiáng)度，那么這些就是在渲染過程中不需要改變的事情，你可以把它作為 Uniform 輸入。 Uniform 在頂點(diǎn)著色器和片段著色器里都可以被訪問到。
Attributes 僅僅可以在頂點(diǎn)著色器中被訪問。Attribute 是在隨著每一個(gè)頂點(diǎn)不同而會(huì)發(fā)生變動(dòng)的輸入值，例如頂點(diǎn)的位置和紋理坐標(biāo)等。頂點(diǎn)著色器利用這些變量來計(jì)算位置，以它們?yōu)榛A(chǔ)計(jì)算一些值，然后把這些值以 varyings 的方式傳到片段著色器。
最后，但同樣重要的，是 varyings 標(biāo)簽。Varying 在頂點(diǎn)著色器和片段著色器都會(huì)出現(xiàn)。Varying 是用來在頂點(diǎn)著色器和片段著色器傳遞信息的，并且在頂點(diǎn)著色器和片段著色器中必須有匹配的名字。數(shù)值在頂點(diǎn)著色器被寫入到 varying ，然后在片段著色器被讀出。被寫入 varying 中的值，在片段著色器中會(huì)被以插值的形式插入到兩個(gè)頂點(diǎn)直接的各個(gè)像素中去。
可編程管線
1.VBO/VAO（頂點(diǎn)緩沖區(qū)對(duì)象或頂點(diǎn)數(shù)組對(duì)象）:
VBO/VAO是cpu提供給GPU的頂點(diǎn)信息，包括了頂點(diǎn)的位置、顏色（只是頂點(diǎn)的顏色，和紋理的顏色無關(guān)）、紋理坐標(biāo)（用于紋理貼圖）等頂點(diǎn)信息。
2.VertexShader（頂點(diǎn)著色器）：
頂點(diǎn)著色器是處理VBO/VAO提供的頂點(diǎn)信息的程序。VBO/VAO提供的每個(gè)頂點(diǎn)都執(zhí)行一遍頂點(diǎn)著色器。Uniforms（一種變量類型）在每個(gè)頂點(diǎn)保持一致，Attribute每個(gè)頂點(diǎn)都不同（可以理解為輸入頂點(diǎn)屬性）。執(zhí)行一次VertexShader輸出一個(gè)Varying和gl_positon。
3.PrimitiveAssembly（圖元裝配）：
頂點(diǎn)著色器下一個(gè)階段是圖元裝配，圖元（prmitive）是三角形、直線或者點(diǎn)精靈等幾何對(duì)象。這個(gè)階段，把頂點(diǎn)著色器輸出的頂點(diǎn)組合成圖元。
4.rasterization（光柵化）：
光柵化是將圖元轉(zhuǎn)化為一組二維片段的過程，然后，這些片段由片段著色器處理（片段著色器的輸入）。這些二維片段代表著可在屏幕上繪制的像素。用于從分配給每個(gè)圖元頂點(diǎn)的頂點(diǎn)著色器輸出生成每個(gè)片段值的機(jī)制稱作插值（Interpolation）。這句不是人話的話解釋了一個(gè)問題，就是從cpu提供的分散的頂點(diǎn)信息是如何變成屏幕上密集的像素的，圖元裝配后頂點(diǎn)可以理解成變?yōu)閳D形，光柵化時(shí)可以根據(jù)圖形的形狀，插值出那個(gè)圖形區(qū)域的像素（紋理坐標(biāo)v_texCoord、顏色等信息）。注意，此時(shí)的像素并不是屏幕上的像素，是不帶有顏色的。接下來的片段著色器完成上色的工作。
5.FragmentShader（片段著色器）：
片段著色器為片段（像素）上的操作實(shí)現(xiàn)了通用的可編程方法，光柵化輸出的每個(gè)片段都執(zhí)行一遍片段著色器，對(duì)光柵化階段生成每個(gè)片段執(zhí)行這個(gè)著色器，生成一個(gè)或多個(gè)（多重渲染）顏色值作為輸出。
6.Per-Fragment Operations（逐片段操作）
在此階段，每個(gè)片段上執(zhí)行如下功能:
1）pixelOwnershipTest（像素歸屬測(cè)試）：
這個(gè)用來確定幀緩沖區(qū)中位置（x，y）的像素是不是歸當(dāng)前上下文所有。例如，如果一個(gè)顯示幀緩沖區(qū)窗口被另一個(gè)窗口所遮蔽，則窗口系統(tǒng)可以確定被遮蔽的像素不屬于此opengl的上下文，從而不顯示這些像素。
（2）ScissorTest（剪裁測(cè)試）：
如果該片段位于剪裁區(qū)域外，則被拋棄
（3）StencilTest and DepthTest（模板和深度測(cè)試）：
深度測(cè)試比較好理解，若片段著色器返回的深度小于緩沖區(qū)中的深度，則舍棄。模板測(cè)試沒有用過，不清楚具體功能，猜測(cè)功能應(yīng)該和名字一樣，模板形狀內(nèi)可通過。
（4）Blending（混合）：
將新生成的片段顏色值與保存在幀緩沖區(qū)的顏色值組合起來，產(chǎn)生新的RGBA。
（5）dithering（抖動(dòng)）：
最后把產(chǎn)生的片段放到幀緩沖區(qū)（前緩沖區(qū)或后緩沖區(qū)或FBO）中，若不是FBO，則屏幕繪制緩沖區(qū)中的片段，產(chǎn)生屏幕上的像素。
