渲染流水线中CPU和GPU之间的通信

Posted 2021-09-04 Z_hongli

渲染流水线中CPU和GPU之间的通信

渲染流水线的起点是CPU,即应用阶段。应用阶段大致可分为下面3个阶段:

(1)把数据加载到显存中。
(2)设置渲染状态。
(3)调用Draw Call。

1.2.1把数据加载到显存中

所有渲染所需的数据都需要从硬盘(HardDiskDrive,HDD)中加载到系统内存(RandomAccess Memory, RAM)中。然后，网格和纹理等数据又被加载到显卡上的存储空间一显存 (VideoRandom Access Memory, VRAM)中。这是因为，显卡对于显存的访问速度更快，而且大多数显卡对于RAM没有直接的访问权利。图2.3所示给出了这样一个例子。
1.2.2设置渲染状态

什么是渲染状态呢?一个通俗的解释就是，这些状态定义了场景中的网格是怎样被渲染的，例如，使用哪个顶点着色器( Vertex Shader) /片元着色器(Fragment Shader)、光源属性、材质等，如果我们没有更改渲染状态，那么所有的网格都将使用同一种渲染状态。 图2.4 显示了当使用同一种渲染状态时， 渲染3个不同网格的结果。

1.2.3调用 Draw Call

Draw Call就是一个命令，它的发起方是CPU,接收方是GPU。这个命令仅仅会指向一个需要被渲染的图元(primitives)列表，而不会再包含任何材质信息一这 是因为我们已经在上一个阶段中完成了!图2.5形象化地阐释了这个过程。

当给定了一个Draw Call时，GPU 就会根据渲染状态(例如材质、纹理、着色器等)和所有输入的顶点数据来进行计算，最终输出成屏幕上显示的那些漂亮的像素。而这个计算过程，就是我们下一节要讲的GPU流水线。