目录
一、渲染流水线
1.1、什么是渲染流水线（Rendering Pipeline，也叫做渲染管线）
1.1.1应用阶段：
应用阶段的三个阶段：
1.把数据加载到显存中：
2、设置渲染状态
3.调用Draw Call
1.Draw Call的过程：
2.为什么要减少Draw Call命令？
1.1.2几何阶段：
几何阶段的五个阶段：
1.顶点着色器（可编程）
2.曲面着色器（不必需）
3.几何着色器（不必需）
4.裁剪（可配置，不可编程）
5.屏幕映射（可配置和可编程）
1.1.3光栅化阶段
光栅化阶段的四个阶段：
1.三角形设置（固定函数）
2.三角形遍历（固定函数）
3.片元着色器（可编程）
4.逐片元操作（高度可配置）
4.1模板测试
4.2深度测试
4.3混合
二、什么是Shader
一、渲染流水线
渲染流水线的最终目的是在于生成或者说是渲染一张二维纹理，即我们在电脑屏幕上看到的所有效果。它的输入是一个虚拟摄像机、一些光源、一些Shader以及纹理等（UnityShader入门精要）
1.1、什么是渲染流水线（Rendering Pipeline，也叫做渲染管线）
流水线相比不用说，它的作用在现实生活的为生产效率提供了巨大贡献。采用n条流水线制作工序，能够在原生产基础上得到n倍的速度提升。
对于渲染流水线，自然而然也不必说是为了提高渲染的速度。
对于计算机来说，计算机会从一系列的顶点、纹理等信息出发，将这些信息转换成人眼看到的图像，由计算机的CPU和GPU共同完成。
渲染流水线会分为三个阶段：应用阶段、几何阶段和光栅化阶段。
这三个阶段也是各自是一条流水线，都是渲染流水线中的子流水线。
1.1.1应用阶段：
应用阶段是由我们主导的，通常由CPU负责实现。在这一阶段，开发者有三个任务：准备号场景数据（比如场景模型，摄像机位置，光源等）、粗粒度剔除（此任务是为了提高渲染的性能，把不可见的物体剔除掉）、设置模型的渲染状态（也就是我们平常设置材质的过程）。
应用阶段最重要的输出是渲染图元（也就是渲染需要的几何信息，其可以是点、线、三角面等）
应用阶段结束会将渲染图元传递给下一个阶段：几何阶段
应用阶段的三个阶段：
1.把数据加载到显存中：
我们渲染的图形的数据会存放在硬盘（HDD）中（比如模型，贴图，材质等），然后又会被加载到系统内存（RAM）中，然后也会被加载到显卡上的存储空间，即显存（VRAM）中。
为什么要这样操作呢？因为显卡对于显存的访问速度很快，并且大多数的显卡都不能直接访问内存、
2、设置渲染状态
所谓渲染状态，就是渲染了场景中的网格物体是怎样被显示的（比如使用顶点着色器【Vertex Shader】还是片元着色器【Fragment Shader】，光源属性等）
3.调用Draw Call
Draw Call实际上是一个命令，由CPU发起命令让GPU执行。当给定一个Draw Call时，GPU会根据渲染状态和所有输入的顶点数据进行计算，最终输出成屏幕上显示的像素，这个计算过程，则是GPU流水线。
1.Draw Call的过程：
CPU通关应用程序向DirectX或者是OpenGL发送渲染命令，这些接口又发送渲染命令给显卡驱动，然后显卡驱动再翻译命令，命令GPU进行渲染操作。
2.为什么要减少Draw Call命令？
在CPU与GPU通信之间，有一个命令缓冲区（Draw Call为其中的一种命令），CPU向命令缓冲区添加命令，GPU从命令缓冲区中读取命令，实现CPU和GPU单独运行互不影响。但是GPU的渲染速度往往会快于CPU的命令提交速度，添加大量的Draw Call命令会严重延缓CPU的速度，导致CPU过载。
CPU有许多提交任务没有完成，GPU处理所有的渲染命令闲置下来，就导致了游戏画面卡顿的情况
1.1.2几何阶段：
几何阶段用于处理所有和我们要绘制的几何相关的事情（比如要绘制什么图元，如何绘制它们等），这一阶段通常在GPU上进行
几何阶段会对每个渲染图元进行逐顶点、逐多边形的操作，其一个重要任务就是把顶点坐标变换到屏幕空间里，再给予光栅化处理。
这一阶段会输出屏幕空间的二维顶点坐标、每个顶点的深度值、着色等相关信息并传递给下一个阶段：光栅化阶段
几何阶段的五个阶段：
1.顶点着色器（可编程）
GPU接收CPU输出的顶点数据作为输入。顶点着色器是完全可编程的，通常实现顶点的空间转换、顶点着色等功能，主要完成的工作有：坐标变换和逐顶点光照，它必须完成的任务是将顶点坐标从模型空间转换到齐次裁剪空间。
2.曲面着色器（不必需）
曲面着色器是可选的，当需要高精度的模型来表现效果时，会给CPU带来极大负担，曲面着色器可以通过线性插值插入新顶点，生成更多面，依靠低精度模型也能实现圆滑的效果。
3.几何着色器（不必需）
可选，增加或销毁图元，改变模型原有形状
4.裁剪（可配置，不可编程）
对不在摄像机范围内的物体进行裁剪，这个过程在齐次裁剪空间进行
5.屏幕映射（可配置和可编程）
把每个图元的x和y坐标转换到屏幕坐标
1.1.3光栅化阶段
光栅化阶段会使用上一个阶段传递过来的数据生成屏幕上的像素，渲染出最终的图像，通常在GPU上运行。
光栅化的任务主要是决定每个渲染图元中的哪些像素应该被绘制在屏幕上，需要对上一个阶段得到的逐顶点数据进行插值，然后再进行逐像素处理。
光栅化阶段的四个阶段：
1.三角形设置（固定函数）
计算三角形三条边上的像素坐标，为下一步操作做准备。
2.三角形遍历（固定函数）
找到哪些像素被三角形覆盖，对应的像素生成一个片元（包括屏幕坐标，深度信息，纹理坐标，发现等，是状态集合）【这个阶段也被称为扫描变换】。
3.片元着色器（可编程）
也叫像素着色器，实现逐片元着色操作，最重要的是对纹理采样，它的输出是一个或者多个颜色值。
4.逐片元操作（高度可配置）
经历一系列测试决定片元的可见性（模板测试->深度测试->混合）【比如透明物体】
4.1模板测试
与之相对应的是模板缓冲，可以进行多重阴影绘制去除、限制渲染区域。
4.2深度测试
判断遮挡关系
4.3混合
二、什么是Shader
在几何阶段和光栅化阶段，这两个阶段都在GPU上进行，都是GPU流水线中的子流水线，而Shader所在的阶段就是渲染流水线的一部分，具体来说，Shader是GPU流水线上高度可编程的阶段。
