Unity渲染管线复习

渲染管线可以看成3大步骤组成：

1. CPU处理要渲染的数据，将数据发送给GPU

2. GPU根据CPU发来的数据，将画面渲染到帧缓冲区

3. 一个画面在帧缓冲区渲染完了，进行后处理后输出

一、CPU阶段

1. 剔除

   将不在视锥范围内的物体剔除掉

2. 渲染顺序

   将根据视锥范围内的物体位置决定渲染顺序

   不透明队列（RenderQueue<2500），按照从前到后的顺序排序

   透明队列（RenderQueue>2500），按照从后到前的顺序排序

   先透明队列后不透明队列

3. 打包发送数据

   将要渲染的数据发送给GPU

   一个模型的数据，包含以下内容：

1. 顶点坐标（Position）

2. 法线向量（Normal）

3. 贴图采样位置（UV）

4. 索引列表

   每一行表示一个面的数据，而一个面是由三个点构成

   每个点的数据，都包含上述abc三个数据

   因此每一行的数据可以看成：

   点1.Position/点1.UV/点1.Normal
   

   点2.Position/点2.UV/点2.Normal

   点3.Position/点3.UV/点3.Normal

4. 调用SetPass Call与Draw call

   SetPass Call：设置好各种渲染状态、背面剔除、要使用的Shader与混合模式

   Draw Call：通知GPU去渲染模型

二、GPU阶段

GPU阶段可以视为：

点：将拿到的顶点坐标，转化为屏幕屏幕坐标

线：将各个顶点连接起来，形成一个个三角面（即图元）

面：给三角面上色

最后输出合并。

1. 点

   顶点Shader：将模型空间顶点转化为裁剪空间（投影成像）

   裁剪操作：将不在裁剪空间里的顶点给裁剪掉

   NDC标准化设备坐标：将裁剪空间转化为NDC标准化设备坐标

   背面剔除：将背面的三角面剔除掉

   视口变换：将裁剪空间转换为屏幕空间坐标

2. 线

   图元装配：将顶点连接，形成三角面，称为图元

3. 面

   光栅化：通过插值，将图元内部形成一个个片元（片元可以理解成一个像素点）

   片元Shader：通过纹理着色、光照着色来给片元上色

4. 输出合并

   通过alpha测试、模板测试、深度测试、颜色混合，

   处理遮挡关系、处理半透明混合，将结果绘制到帧缓冲区