从渲染管线理解Shader

一、CPU:

在Unity的运行过程中，CPU的作用就是加载模型，并把模型通过MeshRender这个组件渲染出来。那么实质上MeshRender组件的作用就是将模型的顶点信息，UV信息，法线等信息传递给GPU。

二、GPU:

渲染管线（不了解渲染管线可以先看：https://blog.youkuaiyun.com/sindyra/article/details/104280220，这里实际上是一个补充）：

顶点着色器 ——> 光栅化 ——> 片段着色器 ——> Apha测试 ——> 模板测试 ——> 深度测试 ——> Blend
——> GBuffer  ——>  fronBuffer  ——>  frameBuffer  ——> 显示器

顶点着色器：计算顶点的颜色，把顶点的本地坐标变为视图(相机)坐标。
光栅化：将各顶点所构成的图形的每个像素计算并显示出来。
片段着色器：纹理采样（将纹理中的像素点取出，赋给即将渲染的每个像素点）。
                     逐片元计算（像素跟灯光计算）。
Apha测试：挑选合格的像素显示，所谓合格就是根据apha值，如果apha小于多少就不显示。
模板测试：挑选达到条件的模板值的像素。
深度测试：挑选符合深度条件的像素，据摄像机远的像素深度高，被遮挡了就不显示。
Blend：   将当前要渲染的像素和已经渲染出来的像素进行混合运算。

顶点着色器和片段着色器是我们可以使用Shader进行编程的，也就是Shader可以实现或者改变其中一些渲染效果。
一句话概括：shader 是可编程图形管线的算法片段。
它主要分为两类，Vertex Shader和 Frament Shader也就是对应的顶点着色器和片元着色器。

Vertex Shader顶点处理shader（计算机中图形都是无数个顶点组成的）
Frament Shader片段Shader（也可以说是顶点颜色填充处理）

顶点着色器（Vertex Shader）:

顶点着色器的处理单位是点，所以输入的每个顶点都会调用一次顶点着色器，顶点着色器本身不可以创建或销毁顶点，而且无法得到其他顶点的关系。顶点着色器的主要工作：坐标变换和逐顶点光照。同时为下一阶段准备数据。

坐标转换：顶点着色器可以在这个阶段进一步改变顶点位置，在顶点动画中非常有用，可以模拟水面，布料等。

一个最基本的顶点着色器必须完成的工作是，把顶点坐标从模拟空间转换到齐次裁剪空间。

例子：o.pos=mul(UNITY_MVP,v.postions);

顶点坐标转换齐次裁剪空间，经过透视剔除后得到

归一化设备坐标（Normalized Device Coordinates,NDC）

OpenGL 的z值是[-1.1] DirectX的z值是[0,1]

顶点着色器的常见输出路径是顶点--片元，也可以发送给曲面细分或几何着色器。