Unity shader 学习之渲染流水线

渲染流水线

渲染流水线包括三个阶段：应用阶段、几何阶段、光栅化阶段。

一、应用阶段

主导地位：CPU
主要功能：
1.将数据从硬盘加载到内存，再从内存加载到显存。主要数据有：顶点位置、法线、颜信息，场景信息等。
2.设置渲染状态。说白了就是明确使用哪个shader、哪个材质球、光源状态等。
3.调用DrawCall:CPU封装一个渲染命令到命令缓存区。后续阶段GPU取得命令并依赖加载到显存中的数据，进行渲染操作。

二、几何阶段

几何阶段主要分为顶点着色器、曲面细分着色器、几何着色器、裁剪和屏幕映射几个阶段

顶点着色器

1.将顶点位置转换到齐次裁剪空间NDC。
2.做一些顶点变化以实现一些顶点效果逐顶点光照等。

裁剪

固定函数、无法操作此阶段。剔除在屏幕外的元素。

屏幕映射

将NDC坐标映射到屏幕像素坐标。

三、光栅化阶段

光栅化阶段包括三角形设置、三角形遍历、片元着色器、逐片元操作。
1.三角形设置
将上一阶段输出的三角形顶点信息进行计算后转化成三角形信息。
2.三角形遍历
三角形遍历阶段会检查每一个像素是否某个三角形网格所覆盖。如果被覆盖的话就会生成一个片元。这个阶段输出的是片元序列。
3.片元着色器
片元着色器只是影响单个片元。
4.逐片原操作
进行深度测试、模板测试、颜色混合、写入深度缓冲区。高度配置的阶段。
片元并不是像素，而是包含了很多状态的合集。这些状态最终被用来计算每个像素颜色的状态。