22、3D图形渲染：从基础到优化

3D图形渲染：从基础到优化

在3D图形渲染领域，我们常常会遇到各种性能优化的挑战。本文将深入探讨渲染设备、3D管道、着色器等核心概念，帮助你更好地理解和优化3D图形应用。

1. 渲染设备的转变

在之前的工作中，我们可能直接使用Direct3D进行图形渲染。但现在，我们将切换到使用自己的渲染设备——ZFXEngine。通过创建一个示例引擎的渲染设备，并使用Direct3D进行完全封装，我们可以实现更高效的渲染。这样一来，使用该引擎开发应用时，就不再需要安装DirectX SDK了。

2. 着色器基础

着色器是直接在图形处理单元（GPU）上运行的程序，类似于在中央处理器（CPU）上运行的汇编程序。着色器主要分为顶点着色器和像素着色器。

• 顶点着色器 ：用于替换3D管道，对顶点进行变换和投影操作。它可以对顶点数据进行处理，实现诸如顶点的位置变换、光照计算等功能。
• 像素着色器 ：用于处理图形适配器在光栅化图元时创建的像素颜色。它可以根据纹理颜色和逐像素光照等因素，计算出最终的像素颜色。

需要注意的是，着色器在3D管道中的应用存在一定限制，目前只能控制部分环节。不过，随着着色器版本的不断更新，其功能也在不断增强，能够逐渐取代更多固定功能管道的部分。

3. 3D管道详解

3D管道描述了从程序到像素的整个渲染过程。以下是其主要步骤：
1. 输入顶点数据 ：将顶点数据作为输入发送到3D管道。
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