GPU的原理渲染流程詳細(xì)說(shuō)明

　　GPU 是每臺(tái)電腦不可缺少的組件，缺少 GPU，我們的筆記本將無(wú)法正常顯示圖像。即便我們每天都在運(yùn)用 GPU，但是大家真的了解 GPU 的原理嗎？了解 GPU 渲染流程嗎？如果你對(duì) GPU 以及 GPU 相關(guān)知識(shí)具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。 GPU 渲染流水線，是硬件真正體現(xiàn)渲染概念的操作過(guò)程，也是最終將圖元畫(huà)到 2D 屏幕上的階段。GPU 管線涵蓋了渲染流程的幾何階段和光柵化階段，但對(duì)開(kāi)發(fā)者而言，只有對(duì)頂點(diǎn)和片段著色器有可編程控制權(quán)，其他一律不可編程。如下圖：

　　簡(jiǎn)單總結(jié) GPU 管線，這階段中主要是對(duì)圖元進(jìn)行操作。首先，將由應(yīng)用階段加載到顯存中的頂點(diǎn)數(shù)據(jù)（由 drawCall 指定后）作為輸入傳遞給頂點(diǎn)著色器。接著，頂點(diǎn)著色器首先對(duì)圖元的每個(gè)頂點(diǎn)設(shè)置模型視圖變換及投影變換（即右乘 MVP 矩陣），然后將變換后的頂點(diǎn)按照攝像機(jī)視椎體定義（即透視投影，或正投影）進(jìn)行裁剪，將不在視野內(nèi)的頂點(diǎn)去掉并剔除某些三角面片。最后到幾何階段的屏幕映射，負(fù)責(zé)把修改過(guò)的圖元的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到屏幕坐標(biāo)系中（即投影到屏幕上）。到光柵化階段，這一階段主要目的是將每個(gè)圖元轉(zhuǎn)換為多個(gè)片段，并生成多個(gè)片段的位置，由片段著色器負(fù)責(zé)計(jì)算每個(gè)片段的顏色值。同時(shí)，在這階段片段著色器通常會(huì)要求輸入紋理，從而對(duì)每個(gè)片段進(jìn)行著色貼圖。每個(gè)片段在被發(fā)送到幀緩沖區(qū)之前，還會(huì)經(jīng)歷一些操作，這些操作可能會(huì)修改片段的顏色值，其中包括深度測(cè)試，模板測(cè)試，像素所有權(quán)測(cè)試，與當(dāng)前緩沖區(qū)相同位置顏色混合等等。

　　最后，幀緩沖區(qū)內(nèi)容被交換到屏幕進(jìn)行顯示。下面會(huì)對(duì)各個(gè)階段每個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析理解。