绘制单帧时三类着色器调用次数及渲染管线阶段关联问询

顶点着色器（Vertex Shader, VS） #

执行次数严格等于输入的顶点总数。
比如你给出的3个顶点(0,1,0)、(1,1,0)、(1,0,0)，即便顶点属性包含多个数据（比如同时有位置、法线等共6个vec3变量），VS依然只执行3次——因为它是针对单个顶点执行的，每个顶点对应一次调用，负责处理该顶点的属性转换（如空间坐标变换）。你代码中写的layout (location = 0) in vec3 aPos;就是声明顶点位置属性的输入，不影响VS的执行次数。

几何着色器（Geometry Shader, GS） #

执行次数等于输入的图元数量，你的猜测是正确的。
GS的输入是单个图元的完整顶点集合（比如三角形图元就是包含3个顶点的结构体数组），每次执行只处理一个图元。比如你用3个顶点组成1个三角形图元（GL_TRIANGLES绘制模式），GS就执行1次；如果是GL_TRIANGLE_STRIP模式，3个顶点会组成2个三角形图元，GS就执行2次。GS可以输出0个、1个或多个新图元，输出顶点数不受输入限制，但执行次数始终和输入图元数一一对应。

片元着色器（Fragment Shader, FS） #

执行次数等于当前绘制图元光栅化后覆盖的像素（采样点）数量，和屏幕总像素数无关。
光栅化阶段会把图元的浮点坐标转换为屏幕上的离散像素位置，计算图元覆盖了哪些像素（包括抗锯齿时的子像素采样点），每个被覆盖的采样点都会触发一次FS执行，用来计算该点的最终颜色。比如你给出的三角形，假设光栅化后覆盖了N个屏幕像素，FS就执行N次；屏幕上未被该三角形覆盖的区域，不会触发对应的FS调用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Shahashahaha