2.11 圖元裝配和著色后頂點(diǎn)處理

處理頂點(diǎn)之后，根據(jù)繪制函數(shù)（見(jiàn)2.6.1和2.8）的mode參數(shù)，頂點(diǎn)被裝配到圖元中。在接下來(lái)的章節(jié)中將會(huì)介紹圖元裝配的步驟

• 裁剪坐標(biāo)系的透視分割（2.12節(jié)）
• 視口映射，包括深度范圍縮放（2.12.1節(jié)）
• 圖元側(cè)鍵（2.13節(jié)）
• 裁剪可變輸出（2.13.1節(jié)）

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2.12 坐標(biāo)變換

頂點(diǎn)著色器執(zhí)行后產(chǎn)生一個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)系gl_Position，這個(gè)坐標(biāo)系被認(rèn)為是裁剪坐標(biāo)。裁剪坐標(biāo)系通過(guò)透視分割后產(chǎn)生歸一化的設(shè)備坐標(biāo)系，再通過(guò)視口轉(zhuǎn)換變成窗口坐標(biāo)系（如果2.4）。

裁剪坐標(biāo)系是一個(gè)四維的齊次向量，按照順序由x，y，z和w坐標(biāo)組成。如果頂點(diǎn)裁剪坐標(biāo)系是

那么頂點(diǎn)的歸一化設(shè)備坐標(biāo)系是：

2.12.1 控制視口

視口變換由視口的像素寬高決定，即,各自的中心點(diǎn)也是像素衡量的中心。頂點(diǎn)的窗口坐標(biāo) 通過(guò)下面計(jì)算得到：

作用于的因子和偏移量由和共同決定，使用函數(shù)：

void DepthRangef(clampf n, clampf f)

每個(gè)n和f都被限制在[0,1]中，所有的參數(shù)都是clampf類(lèi)型。是被認(rèn)為是以固定點(diǎn)表示的，其位數(shù)至少和幀緩沖區(qū)的深度緩沖區(qū)的位數(shù)相同，如果用在2.1.2節(jié)中幀緩沖區(qū)部分中描述的那樣。

視口轉(zhuǎn)換參數(shù)被指定使用：

void Viewport(int x, int y ,sizei w, sizei h)

其中，x和y給出了視口左下角的窗口坐標(biāo)系的x和y值，w和h各自給出了視口的長(zhǎng)和寬。視口的參數(shù)在上面的等式中通過(guò)這些值建立：,,

當(dāng)被指定時(shí)，視口的寬和長(zhǎng)會(huì)被牽拉到實(shí)現(xiàn)相關(guān)的最大值。最大的長(zhǎng)寬值可以調(diào)用一個(gè)合適的Get函數(shù)來(lái)查詢(xún)到（見(jiàn)第6章）。最大的視口維度必須要大于或者等于要被渲染顯示的可視的維度。w或者h(yuǎn)如果是負(fù)的，將會(huì)產(chǎn)生INVALED_VALUE錯(cuò)誤。

實(shí)現(xiàn)視口轉(zhuǎn)換需要四個(gè)整形數(shù)和兩個(gè)固定的浮點(diǎn)值。在初始狀態(tài)，w和h各自被設(shè)置為窗口的寬和高，然后傳遞給GL做渲染。被設(shè)置為。n和f分別被設(shè)置為0.0和1.0。

2.13 圖元裁剪

圖元按照裁剪量裁剪，在裁剪坐標(biāo)系中，裁剪量被定義為

如果要處理的圖元是點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)在近裁剪平面和遠(yuǎn)裁剪平面之外，裁剪機(jī)制將會(huì)忽略這個(gè)點(diǎn)。

如果要處理的圖元是一個(gè)線(xiàn)段，整個(gè)線(xiàn)段都在近裁剪平面和遠(yuǎn)裁剪平面之內(nèi)，裁剪機(jī)制不會(huì)做處理，如果整個(gè)線(xiàn)段都在兩個(gè)裁剪平面之外，裁剪機(jī)制也會(huì)忽略它。

如果線(xiàn)段的一部分在倆那個(gè)裁剪平面之內(nèi)，另一部分在外面，那么線(xiàn)段將會(huì)根據(jù)倆那個(gè)平面重新裁剪，并且頂點(diǎn)的頂點(diǎn)坐標(biāo)系也會(huì)重新計(jì)算。

裁剪操作產(chǎn)生一個(gè)值，對(duì)每個(gè)裁剪操作過(guò)的頂點(diǎn)都有。如果裁剪過(guò)的頂點(diǎn)的坐標(biāo)系為P，原始的頂點(diǎn)坐標(biāo)系為P1和P2，那么有下面公式給出：

如果圖元是三角形，每個(gè)邊緣全部都在裁剪區(qū)域內(nèi)才會(huì)被執(zhí)行，部分在外的頂點(diǎn)會(huì)被裁剪，全部在外的頂點(diǎn)也會(huì)被忽略。裁剪操作會(huì)引起三角形的邊被裁剪，但因?yàn)檫B接性必須被保持，這些被裁剪的邊使用裁剪時(shí)裁剪區(qū)域的邊際產(chǎn)生的新的邊來(lái)重新連接起來(lái)。因此，裁剪操作可能會(huì)引進(jìn)一個(gè)新的頂點(diǎn)給三角形，從而編程一個(gè)廣義上的多邊形。

如果一個(gè)三角形和裁剪區(qū)域的邊界相交，被裁剪的三角形必須包含這個(gè)邊界上的一點(diǎn)。

線(xiàn)段或者三角形的頂點(diǎn)擁有不同符號(hào)的值時(shí)，可能會(huì)在裁剪操作之后產(chǎn)生多個(gè)相互連接的部分。GL的實(shí)現(xiàn)不要求處理這種情況。這意味著，只有在的區(qū)域中的圖元的部分需要被裁剪操作處理。

2.13.1 裁剪變量輸出

之后，頂點(diǎn)著色器的varying變量被裁剪了。在裁剪區(qū)域中的頂點(diǎn)和相關(guān)的varying變量的值不受裁剪操作影響。如果圖元被裁剪了，通過(guò)裁剪操作產(chǎn)生的分配給頂點(diǎn)的varying值就是裁剪過(guò)后的值。

未裁剪的邊上的兩個(gè)頂點(diǎn)P1和P2分配的varying變量的值為c1和c2。對(duì)于一個(gè)裁剪過(guò)的P值，其的值（見(jiàn)2.13）通常和P的值有以下關(guān)系：

(通過(guò)放縮因子放縮一個(gè)varying變量的值意味著放縮每一個(gè)x，y，z和w的值)

多邊形裁剪操作可能會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿著裁剪區(qū)域邊界的被裁剪的頂點(diǎn)。多邊形裁剪是通過(guò)一次裁剪剪輯區(qū)域邊界的一個(gè)平面來(lái)處理這種情況的。varying值的裁剪操作也是這樣完成的，被才見(jiàn)的點(diǎn)總是出現(xiàn)在多邊形的邊和裁剪區(qū)域邊界相交的地方。