UnityShader（一）

                                     UnityShader(一) 

       背景小插曲：

             1999年，第一个CPU产生。有基于OpenGL的ShaderLanguage GLSL（依赖硬件，但能跨很多平台）,基于DirectX的ShaderLanguage HLSL（不依赖硬件，不能跨很多平台），还有两者混合的Cg：真正意义上的跨平台，语法像HLSL，但无法完全发挥出OpenGL的最新特性。

       渲染流水：

            分为应用阶段，几何阶段，光栅化阶段，如下图：

        

       

        应用阶段

        是Cpu全权负责，主要做三件事：1.将数据从硬盘经内存加载到显存 2.不可见剔除 3.调用drawcall，设置渲染状态，所谓的drawcall是一系列指令组成的队列，Cpu控制他们入队，到了该出队的时候会出队交给Gpu执行这些指令。

       几何阶段：

        顶点数据依次经过顶点着色器，曲面细分着色器和几何着色器，还要进行一个裁剪操作，最后会被转换成屏幕坐标，+未被处理的z轴构成了窗口坐标系，这些值会被传到光栅化阶段。

        其中：1.顶点着色器：处理单位是顶点。每输入一个顶点，它就会处理一次。无法得到顶点与顶点的关系，无法创建顶点。功能：坐标变换，逐顶点光照。2.裁剪：一个图元与摄像机的关系有三种：完全在视野内，部分在视野内，完全在视野外。只有部分在视野内的才进行裁剪。3.屏幕映射：齐次坐标转换到屏幕坐标，这实际上是一个缩放的过程，在这个过程里z轴不被处理。屏幕坐标和z轴构成了窗口坐标系，这些值会被传到光栅化阶段。

       光栅化阶段：

       1.三角形设置：需要得到三角形网格对像素的覆盖情况，就必须计算每条边上的像素坐标，有了这些像素坐标，就能得到三角形边界的表示方式。2.三角形遍历：如果一个像素被三角形网格覆盖，就会产生一个片元。这样一个找到哪些像素被覆盖的过程叫做三角形遍历。3.片元着色器：输入是从顶点着色器输出的数据插值得到的。输出是一个或多个颜色值。顶点着色器会输出每个顶点的纹理坐标，经过光栅化对三角网格的三个顶点对应纹理坐标进行插值后，就可得到所覆盖片元的纹理坐标。4.逐片元操作是OpenGL中的说法，DX中成为输出合并阶段。(1)决定每个片元的可见性，深度测试，模板测试。(2)如果一个片元通过了所有测试后，就需要将这个片元和已经存在颜色缓冲区中的色彩进行合并。   模板测试：Gpu读取模板缓冲区中该片元位置的模板值，然后与参考值进行比较。深度测试：该片元深度值与缓冲区深度值比较。（一般是小于等于算通过）。合并混合：本次渲染得到的颜色可以覆盖也可以混合之前的颜色。（一般不透明的物体要关闭混合操作）

      GPU会使用双缓冲区（前置和后置），对场景的渲染是在后置缓冲区中进行。一旦场景已经被渲染到后缓冲区中，GPU就会交换前后缓冲区中的内容，前置缓冲区是我们看到的图像，因此，我们看到的图像是连续的。