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GPU的原理渲染流程详细说明
吴藩
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GPU 是每台电脑不可缺少的组件，缺少 GPU，我们的笔记本将无法正常显示图像。即便我们每天都在运用 GPU，但是大家真的了解 GPU 的原理吗？了解 GPU 渲染流程吗？如果你对 GPU 以及 GPU 相关知识具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。 GPU 渲染流水线，是硬件真正体现渲染概念的操作过程，也是最终将图元画到 2D 屏幕上的阶段。GPU 管线涵盖了渲染流程的几何阶段和光栅化阶段，但对开发者而言，只有对顶点和片段着色器有可编程控制权，其他一律不可编程。如下图：
简单总结 GPU 管线，这阶段中主要是对图元进行操作。首先，将由应用阶段加载到显存中的顶点数据（由 drawCall 指定后）作为输入传递给顶点着色器。接着，顶点着色器首先对图元的每个顶点设置模型视图变换及投影变换（即右乘 MVP 矩阵），然后将变换后的顶点按照摄像机视椎体定义（即透视投影，或正投影）进行裁剪，将不在视野内的顶点去掉并剔除某些三角面片。最后到几何阶段的屏幕映射，负责把修改过的图元的坐标转换到屏幕坐标系中（即投影到屏幕上）。到光栅化阶段，这一阶段主要目的是将每个图元转换为多个片段，并生成多个片段的位置，由片段着色器负责计算每个片段的颜色值。同时，在这阶段片段着色器通常会要求输入纹理，从而对每个片段进行着色贴图。每个片段在被发送到帧缓冲区之前，还会经历一些操作，这些操作可能会修改片段的颜色值，其中包括深度测试，模板测试，像素所有权测试，与当前缓冲区相同位置颜色混合等等。
最后，帧缓冲区内容被交换到屏幕进行显示。下面会对各个阶段每个知识点进行详细的分析理解。
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