圖形繪制管線描述GPU渲染流程,既“給定視點(diǎn)寺滚,三位物體柑营,光源,照明模式村视,和紋理等元素官套,如何繪制一幅二維圖像”。
在《實(shí)時(shí)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)》一書中蚁孔,將圖形繪制管線分為三個(gè)主要階段:應(yīng)用程序階段奶赔,幾何階段,光柵階段杠氢。
應(yīng)用程序階段:主要和CPU站刑,內(nèi)存打交道,諸如碰撞檢測鼻百,場景圖建立绞旅,空間八叉樹更新,視錐裁剪等經(jīng)典算法温艇,都在次階段執(zhí)行因悲。在該階段的末尾,結(jié)合數(shù)據(jù)(頂點(diǎn)坐標(biāo)勺爱,法向量晃琳,紋理坐標(biāo),紋理等)通過數(shù)據(jù)總線傳送給圖形硬件(時(shí)間瓶頸);
幾何階段:主要負(fù)責(zé)坐標(biāo)變換卫旱,光照人灼,裁剪,投影以及屏幕映射顾翼,該階段基于GPU進(jìn)行運(yùn)算投放,在該階段的末端得到了經(jīng)過變換和投影之后的頂點(diǎn)坐標(biāo),顏色暴构,以及紋理坐標(biāo)跪呈。
光柵階段:基于幾何階段的輸出數(shù)據(jù)段磨,為像素正確配色取逾,以便繪制完整圖像,該階段進(jìn)行的都是單個(gè)像素的操作苹支,每個(gè)像素的信息存儲在顏色緩存器(color buffer或frame buffer)中
注意:光照計(jì)算屬于幾何階段砾隅,因?yàn)楣庹沼?jì)算涉及視點(diǎn),光源和物體的世界坐標(biāo)债蜜,所以通常放在世界坐標(biāo)系中進(jìn)行計(jì)算晴埂,而霧化以及涉及物體透明度的計(jì)算屬于光柵化階段,因?yàn)檫@些計(jì)算都需要深度值信息(Z值)寻定,而深度值是在幾何階段中計(jì)算并傳遞到光柵階段的儒洛。