對(duì)于需要渲染的每一幀历谍,CPU 將處理如下工作:
1.檢查場(chǎng)景中所有物體,判斷其是否需要被渲染。物體需要是否需要被渲染要滿(mǎn)足一系列的條件爆班,例如其是否在攝像機(jī)的視錐體中等。不會(huì)被渲染的物體被稱(chēng)為被剔除(culled)辱姨。
2.收集并排序所有需要渲染的物體相關(guān)信息并整理為通常所說(shuō)的draw calls命令柿菩。一個(gè)draw call 包含了一個(gè)網(wǎng)格(mesh) 數(shù)據(jù)以及如何對(duì)其進(jìn)行渲染的數(shù)據(jù)。例如雨涛,將會(huì)需要使用哪個(gè)紋理(texture)等等枢舶。在某些情況下,使用同一組設(shè)置信息的物體可能被組合起來(lái)成為一個(gè)draw call替久。將不同物體的數(shù)據(jù)合并為一個(gè)draw call 的過(guò)程稱(chēng)為batching凉泄。
3.為每一個(gè)draw call 創(chuàng)建一個(gè)通常所說(shuō)的“批次”(batch)的數(shù)據(jù)包。Batch 中有時(shí)候可能包含draw call 之外的數(shù)據(jù)蚯根。
對(duì)于每個(gè)包含了draw call 的batch后众,CPU 將繼續(xù)如下工作:
1.CPU可能會(huì)發(fā)送一些命令用于變更GPU 一系列渲染相關(guān)的變量,這些變量被統(tǒng)稱(chēng)為渲染狀態(tài)(render state)稼锅,這些命令本身就是通常所說(shuō)的SetPass call吼具。一個(gè)SetPass call 告知GPU 哪些設(shè)置將被用于渲染下一個(gè)網(wǎng)格。僅當(dāng)下一個(gè)需要被渲染的網(wǎng)格需要變更渲染狀態(tài)的時(shí)候才需要發(fā)送矩距。
2.CPU 發(fā)送draw call 給GPU拗盒。Draw call 指示GPU 使用最近發(fā)送的SetPass Call 所提供的設(shè)置來(lái)渲染特定的網(wǎng)格。
3.在有些情況下锥债,一個(gè)batch 可能需要多于一個(gè)的pass陡蝇。Pass 是著色器(shader)代碼中的一節(jié),一個(gè)新的pass 需要對(duì)render state 進(jìn)行變更哮肚。對(duì)于batch 中的每一個(gè)pass登夫,CPU 將發(fā)送一個(gè)新的SetPass call 并且再次發(fā)送draw call。
GPU 在渲染流程中主要做如下工作:
1.按照CPU 的發(fā)送順序處理渲染任務(wù)允趟。
2.如果當(dāng)前的任務(wù)是個(gè)SetPass call恼策,GPU 更新render state。
3.如果當(dāng)前的任務(wù)是個(gè)draw call潮剪,GPU 渲染該mesh涣楷。此過(guò)程按照shader 代碼的不同段落分步有序進(jìn)行,此過(guò)程較為復(fù)雜抗碰,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)狮斗,其中一段稱(chēng)為頂點(diǎn)著色器(vertex shader)的代碼告知GPU 如何處理網(wǎng)格的頂點(diǎn),另一段稱(chēng)為片段著色器(fragment shader)的代碼告知GPU 如何繪制每一個(gè)像素弧蝇。
4.重復(fù)上述工作直至CPU 下發(fā)的所有任務(wù)均被GPU 處理完畢碳褒。
在Unity 的渲染進(jìn)程中包含三種類(lèi)型的線(xiàn)程:
1.main thread:絕大多數(shù)CPU 任務(wù)在main thread 中完成折砸,包括一些渲染任務(wù)。
2.render thread:用于向GPU 發(fā)送命令的特殊線(xiàn)程沙峻。
3.worker thread:每個(gè)worker thread 用于完成一個(gè)獨(dú)立的任務(wù)睦授,如culling 等。
注:并非所有平臺(tái)都支持多線(xiàn)程渲染专酗,目前WebGL 還不支持這個(gè)特性睹逃。