渲染流水线

渲染流水线

1. shader中的流水线分三个阶段：

应用阶段(CPU)：准备场景数据，进行粗粒度剔除工作，设置渲染状态。本阶段的主要工作是输出渲染所需的集和信息，即渲染图元，然后传递给几何阶段

几何阶段(GPU)：决定绘制的是什么，怎样绘制，在哪里绘制。这一阶段输出屏幕空间的二维顶点坐标，每个顶点对应的深度值，着色等相关信息并传递给下一个阶段

光栅化阶段(GPU)：使用上一个阶段传递的数据来产生屏幕上的像素，并渲染出最终的图像

 

1.CPU和GPU的通信：

1.把数据加载到现存中（大部分显卡不具备访问RAM的权利），

然后设置渲染状态

2.设置渲染状态，定义网格怎样被渲染（使用哪个顶点着色器，片元着色器，光源属性，材质等等），设置好后调用渲染命令(DrawCall)告诉GPU开始渲染

 

1. GPU流水线

几何阶段：输出屏幕坐标系下的顶点位置，以及他们的额外信息

1. 顶点着色器：输入来自于CPU，处理得单位是顶点，其本身不创建或者销毁顶点。主要任务是坐标变换和逐顶点光照。基本的操作即：将顶点坐标从模型空间转换到齐次裁剪空间
2. 裁剪：为了使不在视野中的物体不被渲染而进行的动作，不可变成
3. 屏幕映射：将每个图元的，x, y坐标装换到屏幕坐标系(二维坐标系，且与显示画面的分辨率有很大关系)

光栅化阶段：计算每个图元覆盖了哪些像素，以及为这些像素计算它们的颜色

1. 三角形设置：计算三角网格表示数据
2. 三角形遍历：检查每个像素是否被一个三角网格所覆盖，如果覆盖就生成一个片岩，
3. 片元着色器：完成很多重要的渲染，纹理采样也在这里进行
4. 逐片元操作：决定每一个片元的可见性，进行深度测试，模板测试等等，通过测试的片元会与颜色缓冲区的颜色进行混合

 

3. Shader的性质

1. GPU流水线上的可高度变成的阶段，由着色器编译出来的最终代码在GPU上运行

2. 有一些特定类型的着色器

3. 依靠这些着色器我们可以控制流水线中的渲染细节，例如用顶点着色器来进行顶点变换以及传递数据，用片元着色器进行逐像素的渲染

4. 要得到出色的游戏画面，是需要包括Shader在内的所有渲染流线阶段的共同参与才可以完成：设置适当的渲染状态，使用合适的混合函数，开启还是关闭深度写入等