1.3：Render Pipeline and GPU Pipeline

最新推荐文章于 2025-06-05 18:44:46 发布

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分类专栏： Shader Shaderlab Unity 文章标签： Unity Shader Shaderlab Render Pipeline GPU Pipeline

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_41425475/article/details/88990664

本文介绍了渲染流水线的概念，强调了并行计算在提高效率中的重要性。详细阐述了Unity中的渲染流程，分为应用阶段、几何阶段和光栅化阶段。在GPU流水线中，包括顶点着色器、曲面细分着色器、几何着色器、裁剪、屏幕映射等步骤。此外，讨论了CPU和GPU之间的通信，以及GPU流水线后的逐片元操作和混合操作。

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在学习SubShader之前，我们有必要对 Render Pipeline （渲染流水线）和 GPU Pipeline （图形硬件流水线）有一个比较细致的了解。这是一篇干货，内容主要参考了《Unity Shader入门精要》、《Real-Time Rendering》以及众多博客，其中加入了一些个人的见解，里面涉及到的知识能够为我们以后的Shader编写提供指导。有错误的地方欢迎联系指正。

什么是流水线

在第0章我们简单地提到了渲染流水线的大概过程。但是，只知道大概过程会给我们以后的学习带来疑惑，所以我们还是要熟悉整个渲染的流程。在这之前，我们首先要清楚Pipeline是什么。我们都知道，工厂的生产都是基于流水线的，那为什么我们会选择使用这种模式呢？我们先回到传统模式，假设一件商品需要经过四道工序完成，而这四道工序都由同一个工人去完成。显然，工序是拓扑有序的，也就是说，我们必须严格按照1-2-3-4的顺序进行，在计算机上，这对应着串行计算，这也就意味着，上一道工序如果没有完成，我们便永远无法开展下一步的工作，这无疑是低效的。在注重效率的现代社会，最重要的协作方式肯定是各司其职，所有人在同一个时间段完成不同的工作，再把各自的阶段产物递交给下一道工序的执行者，这对应着计算机的并行计算。因为各自负责了自己擅长的工作，在时间上又是同时开展的，效率显然远远高过传统方式。值得庆幸的是，GPU（图形显卡）的特长正是并行计算。

渲染流水线是怎样运作的

了解了流水线模式的好处之后，可能会有这样的疑问：为什么渲染也需要用到流水线呢？这是因为渲染工作也是由若干阶段组成的。接下来我们将深入流水线中看看渲染的实质。在《Real-Time Rendering》一书中，作者把渲染流程分为了三个概念阶段，分别是Application Stage（应用阶段）、Geometry Stage（几何阶段）、Rasterizer Stage（光栅化阶段），这也是目前被广泛认可的一种描述。