图形技术之管线概念

Pipeline：每一步骤的输出都将作为下一步骤的输入，渲染过程在 GPU 中是并行运算的，蓝色背景部分可通过 shader 代码控制

1. Vertex Shader

顶点变换；坐标转换

2. Shape Assembly / 图元装配

将顶点转换为图元(在这里就是三角形面)，并裁剪掉视野外的图元数据

3. Geometry Shader

通过增减顶点生成其他图元

4. Rasterization / 光栅化

光栅化是将一个图元转变为一个二维图像的过程，二维图像上每个点都包含了颜色、深度和纹理数据，这样的点就是片元 fragment

一个图元将转换为多个片元，并输入到 fragment shader 中

过程：4 个顶点光栅化后形成一个 10*10 像素的图形，则 fragment shader 将并行处理 100 次(Vertex shader 并行处理 4 次)

5. Fragment Shader

对片元进行纹理映射、灯光计算形成像素点

6. Test and Blend

在最后，fragment Shader 中输出的像素点还需要与 buffer 中存储的对应位置上的像素点（当前帧中渲染的其他物体）进行各种 test 与 blending 之后，形成最终显示在屏幕上的像素

Stencil Test (模板测试)：

为 shader 中渲染的像素设置一个参考值 Ref ，然后与 stencil buffer 中对应像素点存储的值进行比较，通过的进行渲染否则丢弃

屏幕上每个像素点都有一个 stencil buffer 值，默认为 0，可被设置为 0 - 255

使用 Stencil test 时，通常做法是先用一个 shader 更新 buffer 值，在通过为其他 shader 设置 Ref 来与之前的 buffer 进行比较产生各种特效

Depth Test (深度测试)：

默认情况下，将当前渲染像素的深度值与 Depth buffer 中对应像素点的深度值进行比较，如果比缓存中的值小，则用新的像素值替换缓存中对应像素点的值，有深度测试之后，物体的渲染顺序就不那么重要，都能按照深度值正常显示

ZWrite：开启时才写入深度值到 depth buffer 中，像素如果未写入深度值，则看起来没有远近效果

ZTest：通过 ZTest 的像素才能把深度值与颜色值写入到缓存中(在 ZTest 后，如果颜色值没写入缓存，则渲染像素在最终屏幕上将显示不出来颜色)

Blend (混合)：

定义当前渲染像素与帧缓存(G buffer)中已渲染像素之间的混合方式

已渲染像素是指：当前帧中渲染的其他物体的像素，如另一片已渲染完成的草的像素

语法：Blend SrcFactor DstFactor (新渲染像素 * SrcFactor + 屏幕上已有像素 * DstFactor)

 

其他：

G buffer 中存储着：模板缓存(stencil buffer)、深度缓存(z / depth buffer)、颜色缓存(color / pixel buffer)等信息

参考文档：learnopengl 西川善司