应用阶段
这一阶段由CPU处理,主要任务是为接下来GPU的渲染操作提供所需要的几何信息,即输出渲染图元(rending primitives)以供后续阶段的使用。渲染图元就是由若干个顶点构成的几何形状,点,线,三角形,多边形面都可以是一个图元。
-
数据的准备
-
设置渲染状态
渲染状态包括着色器(Shader),纹理,材质,灯光等等。
设置渲染状态实质上就是,告诉GPU该使用哪个Shader,纹理,材质等去渲染模型网格体,这个过程也就是SetPassCall。当使用不同的材质或者相同材质下不同的Pass时就需要设置切换多个渲染状态,就会增加SetPassCall 所以SetPassCall的次数也能反映性能的优劣。 -
发送DrawCall
当收到一个DrawCall时,GPU会按照命令,根据渲染状态和输入的顶点信息对指定的模(网格)进行计算渲染。
CPU通过调用图形API接口( glDrawElements (OpenGl中的图元渲染函数) 或者 DrawIndexedPrimitive (DirectX中的顶点绘制方法) )命令GPU对指定物体进行一次渲染的操作即为DrawCall。此过程实质上就是在告诉GPU该使用哪个模型的数据(图形API函数的功能就是将CPU计算出的顶点数据渲染出来)。
DrawCall:CPU每次调用图形API接口命令GPU进行渲染的操作称为一次DrawCall。
SetPassCall:设置/切换一次渲染状态。
Batch:把数据加载到显存,设置渲染状态,CPU调用GPU渲染的过程称之为一个Batch。
注:一个Batch包含至少一个DrawCall
几何阶段
几何阶段由GPU进行处理,其几乎要处理所有和几何相关的绘制事情。如绘制的对象,位置,形状。几何阶段处理的对象时渲染图元,进行逐顶点和逐多边形的操作。主要任务是把顶点坐标变换到屏幕空间中,以供给接下来的光栅器进行处理。具体输出的信息有,变换后的屏幕二位顶点坐标,顶点的深度值,着色,法线等等信息。
-
顶点着色器(shader中的vertex代码段)
流水线的第一个阶段,其可以通过编程进行控制。输入来自CPU发送的顶点信息,每个顶点都会调用一次顶点着色器 -
裁剪
光栅化阶段
此阶段仍然由GPU进行处理。这一阶段将会使用上个阶段传递的数据(屏幕坐标系下的顶点位置以及和它们相关的额外信息,如深度值(z坐标)、法线方向、视角方向等。)来产生屏幕上的像素,并渲染出最终的图像。光栅化的主要任务是决定渲染图元中的哪些像素应该被绘制在屏幕上,然后对其颜色进行合并混合。
- 片元着色器(shader中的fragment代码段)
纹理采样
模板测试
深度测试