渲染管道整体流程

Posted 2022-04-12 thefist11

1. GPU渲染输入

即是给定GPU“视点、三维物体、光源、照明模式，和纹理等元素，如何绘制一幅二维图像”。

GPU要做的事：

• 将物体3D坐标转变为屏幕空间2D坐标
• 为屏幕每个像素点进行着色。

2. 4个阶段

2.1 . Application阶段

定义当下要构建世界的模型图元, 对 GPU 中的各个 Shader 进行编程和参数设定。

开发者通过程序对图元数据进行配置和调控, 由于可以对该阶段进行完全控制, 可以通过更改实现方法来改变性能，通常有: 碰撞检测, 加速算法, 输入检测, 动画, 力反馈, 纹理动画, 变换仿真, 几何变形, 和一些不在其他阶段执行的算法 (如层次视锥裁剪等加速算法)

输出：将摄像机位置, 光照和模型的图元数据输出到几何阶段

2.2 Geometry Processing几何阶段

几何处理，计算要绘制的内容，应如何绘制以及应在何处绘制。 GPU会把三维的坐标转换成二维的屏幕上，同时让二维画面具有3D的效果，主要涉及到一系列的矩阵运算–坐标系变换。

2.3 Rasterization 光栅阶段

基于几何阶段的输出数据，为像素（Pixel）正确配色，以便绘制完整图像，每个像素的信息存储在颜色缓冲器（color buffer 或者frame buffer）中，一般需要输入三个顶点，形成一个三角形

2.4 Pixel Processing 像素处理阶段

计算出每个像素的颜色值。这个阶段把几何阶段送过来的三角形转化为片段，并对片段进行着色。片段经过裁剪测试、alpha测试、模板测试、深度测试、融合等处理后，最终和帧缓冲混合。