【图形学】渲染管道 渲染管线 渲染流程 渲染流水线

标签： gpu渲染管线渲染流程渲染管道图形学

2015-04-29 19:38 543人阅读 评论(0) 收藏 举报

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》GPU的渲染管线就是告诉GPU一堆数据，最后得出来一副二维图像，而这些数据就包括了”视点、三维物体、光源、照明模型、纹理”等元素。 

》渲染管线主要分为三个阶段：

1.应用程序阶段：主要是CPU与内存打交道，例如碰撞检测，计算好的数据（顶点坐标、法向量、纹理坐标、纹理）就会通过数据总线传给图形硬件 。

2.几何阶段：主要负责顶点坐标变换、光照、裁剪、投影以及屏幕映射，在该阶段的末端得到了经过变换和投影之后的顶点坐标、颜色、以及纹理坐标。简而言之，几何阶段的主要工作就是“变换三维顶点坐标”和“光照计算”。 

》顶点变换(Vertex Transformation）或坐标系变换，包括：

Object space，模型坐标；

World space，世界坐标；

Eye space，视点坐标（这里进行视锥裁剪）；

Clip and Project space，裁剪空间坐标（也叫屏幕坐标，在这里进行 投影、剪裁、映射的过程）。

eye space坐标转换到project and clip space坐标的过程其实就是一个投影、剪裁、映射的过程。

（1），用透视变换矩阵把顶点从视锥体变换到CVV中； 
（2），在CVV内进行剪裁； 
（3），屏幕映射：将经过前两步得到的坐标映射到屏幕坐标系上。

3.光栅阶段：

》图元装配(Primitive Assembly)。

》光栅化和插值(Rasterization and Interpolation)。

（三维模型经过了顶点变换已经投影到了二维平面上，而且被装配成图源了，但是屏幕是一个一个细细小小的像素格子组成的，对于一个图片，电脑是怎么知道应该把它搞到哪几个像素上去显示的呢？这就是光栅化。说白了就是，把想看见的图片，搞成像素能显示的。光栅化工作告诉了显卡，哪个格子是你这个图形应该画上的，哪个不是）

》像素操作（Pixel Operation）也叫光栅操作，包括：像素所有权测试->裁剪测试->alpha测试->模板测试->深度测试->混合->抖动显示->逻辑操作

》帧缓冲区（Frame Buffer）

参考：学习shader之前必须知道的东西之计算机图形学（一）渲染管线

渲染管线

【如果我是面试官】系列（二）：渲染