边学边记，现在先看的shader入门精要，书上的内容以及自己的理解，以后会慢慢完善

一.渲染管线(渲染流水线)

就是一个物体展示到屏幕的整个过程，分为三个阶段：应用阶段，几何阶段，光栅化阶段

1.应用阶段

这个阶段是准备数据阶段，例如摄像机位置，场景中包含的模型，使用的光源，以及把不可见的物体剔除出去等等。设置每个模型的渲染状态，这些渲染状态包括但不限于使用他的材质。最重要的是渲染所需的几何信息，即渲染图元(一般是点，线面等)

这个阶段由几部构成:顶点着色器，曲面细分着色器，几何着色器，裁剪，屏幕映射

顶点着色器(完全可编程):它的输入来自CPU，处理单位是顶点，本身无法创建或者销毁顶点，无法取得顶点与顶点之间的关系。主要的工作是:坐标中变换和逐顶点光照。最基本的完成顶点由模型空间到其次裁剪空间的转换。

曲面细分着色器(可选)：用于细分图元

几何着色器:(可选):逐图元着色操作，用于产生更多的图元

裁剪(可配置,不可编程):将不在摄像机内的顶点剔除掉

屏幕映射(不可配置和编程):负责将图片的坐标转换到屏幕坐标系

这一阶段最终输出的是:屏幕坐标系下的顶点位置以及它们相关的额外信息，如深度值，法线方向，视角方向等

这个阶段有几部分构成:三角形设置，三角形遍历，片元着色器，逐片元操作

最重要的目标是:计算每个图元覆盖了哪些像素，以及为这些像素计算他们的颜色。

三角形设置:上一个阶段得到的是一个个顶点，这个阶段就是组合三角形

三角形遍历:检查每个像素是否被一个三角形网格所覆盖，如果被覆盖就会生成一个片元，这个过程就是三角形遍历。片元不是真正的像素，里面的内容是由三个点进行插值计算而来

片元着色器(可编程)：输入数据是上一阶段对从顶点着色器进行差值计算而来的结果，最重要的功能是纹理采样

逐片元操作(合并阶段,可配置):主要任务是:1.决定每个片元的可见性(深度测试，模板测试)2.如果通过测试需要把这个片元的颜色值存储在颜色缓冲区进行合并(混合)

模板测试(可配置)：GPU首先读取模板缓冲区中的参考值(refrence value,可编程配置)比较，不符的扔掉，不管一个片元有没有通过都可以根据测试结果修改模板缓冲区,通常是限制渲染区域

深度测试(可配置):里面判断每个片元与摄像机的距离，如果大于就抛弃，如果无法通过深度测试，那么无法更改深度缓冲区的值，透明效果与深度测试深度写入密切相关。

合并:如果颜色缓冲区里面该片元位置有值，如果开启混合，那么就会进行混合操作，更新缓冲区的值，如果不开启，那么直接使用该片元的颜色。所以，想实现透明效果就需要开启

双重缓冲:在整个渲染过程中，为了让我们开到渲染过程，所以渲染是在幕后发生的，即后置缓冲，一旦场景被渲染到了后置缓冲区中就会交换前后缓冲区的内容，因此保证我们看到的是连续的。

几何阶段以及之后的数据，顶点数据，纹理等都是在显存中的

drawCall是一个指令，即CPU发送到GPU的过程。（CPU把指令放入栈中，GPU从栈中取指令，最费时的是CPU放入的过程(也就是减少DrawCall)）。

unity中通关减少drawCall优化项目可以理解为(1个模型发送一个指令，我若是把10个模型合并成一个，只需要发送一个)

由几部分组成:模型空间(model space),世界空间（world space）观察空间(veiw space) 裁剪空间(clip space,也叫投影举着 projection matrix) 屏幕空间screen space

运算过程太复杂，解释不清楚，，，都是依靠矩阵运算，自己也没看明白，以后有机会看懂了再写，关于矩阵运算可以看下我另外一篇:https://blog.csdn.net/qq_35957011/article/details/77172560

来源：CSDN

作者：走在冷风中c

链接：https://blog.csdn.net/qq_35957011/article/details/103653500

标签