opengles中的Tessellation（曲面细分）
发表于2018-03-27
从opengles3.2开始，支持了一项新的特性，Tessellation Shader，这是一个新的shader，发生在顶点处理阶段，曲面细分可以在显卡上动态生成新的顶点和面，这在支持gles3.2的设备上，可以用来表现模型的lod，我们不用传输大量的顶点数据给显卡，而使显卡能够根据一定规则自动生成细节层次更多的顶点。也有应用结合高度图生成细节更加复杂的模型，因为不用再cpu这边准备高面数的模型，减轻了内存和cpu的负担，使用建模表现高模的一种硬件加速方法。
因为支持gles3.2的设备还不多，所以还找不到太多应用这个新特性的例子，不过可以先看下3.2新的管线
可以看到早vertex shader后面新加了三道流程，Tessell Control Shader，Tessellation Primitive Generator，Tesselation Evaluation Shader。这三者共同完成曲面细分的硬件处理。
1. 首先是TCS，这是一个可编程管线，但是是可选的，如果没有会使用一个默认的参数。它的输入是patch原语。我们知道原语比较典型的有点 线 三角形 四边形，在tessellation这里多了一种原语patch，一个patch不是一个点也不是一个三角形，而是一个顶点序列，这个顶点序列就是产生细分曲面的基础顶点。在这个过程中一般要定义生成多少个细分曲面，这个要定义两个量，innersize，outsize。这里还可以对patch做一些调整操作，设置每个patch的序列长度，这些量将在下一个过程使用。
2. 然后是TPG，这是一个固定管线，它负责真正的进行曲面细分，它利用上一步进来的patch，以及innersize ，outsize，以及space策略细分曲面，如下图
对外围的三角形进行了曲面细分后，生成了中间更多的顶点。这里面的输出是细分后的每个顶点及其顶点属性，在这里的顶点位置属性是相对的在0-1之间。
3. 最后一步是TES，这是一个编程管线，且必须有，如果没有这个shader，则不发生曲面细分。这个shader将根据上一步进来的每个细分产生的顶点的绝对坐标，生成顶点真实的坐标。