OpenGL Tessellation着色器传递顶点颜色仅第三个顶点生效问题排查

故障原因 #

你在曲面细分控制着色器（TCS）中错误使用了patch限定符修饰的输出变量，导致所有前序顶点的颜色值被最后一个顶点覆盖。
patch限定符修饰的变量是整个面片（patch）全局共享的属性，不属于单个顶点。你的TCS对每个顶点调用一次（对应gl_InvocationID从0到2），每次都会重写patch_color的值，最终只会保留最后一次调用（第三个顶点，gl_InvocationID=2）的绿色值，所以整个细分后的三角形都显示绿色。

修复方案 #

把颜色改为逐顶点传递，在TCS中输出顶点级的颜色数组，TES中接收后用曲面细分坐标gl_TessCoord做插值即可，修改后的着色器代码如下：

修改后的曲面细分控制着色器 #

#version 430 core
layout (vertices = 3) out;
in  vec4 vs_color [];
out vec4 tcs_color []; // 去掉patch限定符，声明为逐顶点输出数组

void main()
{
    gl_TessLevelOuter[0] = 10.0;
    gl_TessLevelOuter[1] = 10.0;
    gl_TessLevelOuter[2] = 10.0;
    gl_TessLevelInner[0] = 5.0;
    gl_out[gl_InvocationID].gl_Position = gl_in[gl_InvocationID].gl_Position;
    
    tcs_color[gl_InvocationID] = vs_color[gl_InvocationID]; // 每个顶点输出自己的颜色
}

修改后的曲面细分评估着色器 #

#version 430 core

layout (triangles, equal_spacing, cw) in;
in  vec4 tcs_color []; // 对应TCS的逐顶点输出数组
out vec4 tes_color;
void main(void)
{
    gl_Position= (
        gl_TessCoord.x * gl_in[0].gl_Position +
        gl_TessCoord.y * gl_in[1].gl_Position +
        gl_TessCoord.z * gl_in[2].gl_Position );

    // 用曲面细分坐标对三个顶点的颜色做插值
    tes_color = gl_TessCoord.x * tcs_color[0] +
                gl_TessCoord.y * tcs_color[1] +
                gl_TessCoord.z * tcs_color[2];
}

其他着色器不需要修改，运行即可得到和非曲面细分版本一致的渐变彩虹三角形效果。

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