渲染流水线最终目的：生成或者渲染一张二维纹理，即我们在电脑屏幕上看到的所有效果。它的输入是一个虚拟摄像机、一些光源、一些shader以及纹理等。
渲染流程分为三个阶段：应用阶段，几何阶段，光栅化阶段。
应用阶段：
通常由CPU负责实现。是由开发者主导的。
开发者有3个主要任务：
- 准好场景数据。例如摄像机的位置、视椎体、场景里的模型、光源等。
- 做一个粗粒度剔除工作。把那些不可见的物体剔除出去，这样就不需要再移交给几何阶段。
- 设置好每个模型的渲染状态。包括但不限于使用的材质（漫反射颜色、高光反射颜色）、使用的纹理、使用的Shader等。
输出：渲染所需要的几何信息，既渲染图元（rendering primitives）。渲染图元可以是点、线、三角面等。
几何阶段：
负责和每个渲染图元打交道，进行逐顶点、逐多边形的操作。处理所有和我们要绘制的几何相关的事情。例如，决定需要绘制的图元是什么，怎样绘制，在哪里绘制。这一阶段在GPU上进行。
一个重要任务就是把顶点坐标变化到屏幕空间中，再交给光栅器处理。
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。
光栅化阶段：
使用上个阶段传递来的数据产生屏幕上的像素，并渲染出最终的图像。
光栅化的任务主要是决定每个渲染图元中的哪些像素应该被绘制在屏幕上。需要对上一个阶段得到的逐顶点数据（例如纹理坐标、顶点坐标等）进行差值。然后再进行逐像素处理。
CPU和GPU通信
应用阶段大致可以分为以下3个阶段：
1.把数据加载到显存。
渲染所需的数据都要从硬盘加载到系统内存。然后，网格和纹理等数据又被加载显卡的存储空间——显存中。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系统内存没有直接的访问权限。
2.设置渲染状态。
渲染状态定义了场景中的网格是怎么样被渲染的。例如，使用哪个顶点着色器/片元着色器、光源属性、材质等。
3.调用Draw Call。
DrawCall就是一个命令，CPU通过调用DrawCall来告诉GPU开始进行一个渲染过程。一个DrawCall会指向本次调用需要渲染的图元列表。
GPU流水线
GPU渲染的过程就是GPU流水线。
图中绿色表示该流水线阶段是完全可编程控制的，黄色表示该流水线可以配置但不是可编程的，蓝色表示该流水线阶段是由GPU固定实现的，开发者没有任何控制权。实线表示该Shader必须由开发者编程实线，虚线表示该Shader是可选的。