渲染管道

【渲染管道】

一、吞吐量（throughput）度量整體每秒可產生的數據量。潛伏期（latency）度量單個數據須要花多少時間才能走完整個管道。

二、渲染管道概觀

　　1）數字內容創做（digital content creation，DCC）：mesh和材質數據是由DCC應用程序建立。

　　2）資產調節管道（asset conditioning pipeline，ACP）：導出處理、連接多個種類的資產，生成內聚的總體。

　　3）應用程序階段（CPU）

　　4）幾何階段（GPU）

　　5）光柵化階段（GPU）

三、裁剪（clipping）階段把三角形在平截頭體之外的部分切掉。其原理是先斷定哪些頂點在平截頭體以外，而相交點會被裁剪後造成新的三角圖元。

四、合併階段不能編程，但高度可配置。若片斷經過了全部測試，其顏色就會與幀緩衝原來的顏色進行混合。

五、幾何着色器的輸入爲單個n頂點幾何圖元，其輸出爲0或多個圖元，這些圖元的種類可與輸入的有所不一樣。

六、着色器的輸出是將要寫至幀緩衝的顏色。

七、在着色器編程中，訪問內存只有2個方法：寄存器和紋理貼圖。在調用着色器程序以前，GPU會從顯存自動複製頂點或片斷屬性數據至適當的輸入寄存器；當程序執行完成，GPU會把輸出寄存器的內存寫入顯存，使數據能給予下個管道階段。

八、在3）應用程序階段，應用應該僅把可見的物體提交GPU，以避免浪費寶貴的資源渲染老是看不見的物體。

九、把可見表中徹底被其餘物體遮擋的物體移除，稱爲遮擋剔除（occlusion culling）。常見的作法有入口系統，反入口系統。

十、GPU管道內的全部可配置參數稱爲硬件狀態（hardware state）或渲染狀態（render state）。這些狀態設置徹底由每一個子網格對應的材質揚描述。若是在提交圖元之間，咱們忘記設置某方面的渲染狀態，那麼上一圖元的設置便會「泄漏」至下一圖元。叫作渲染狀態泄漏（render state leak）。

十一、深度預渲染（z prepass），關閉像素着色器並僅更新深度緩衝，GPU便會使用特設的雙倍速度的渲染模式。在此渲染步驟中，不透明物體可按從前至後的順序渲染，使嘗試緩衝的寫入次數變得最少。

十二、渲染半透明幾何物體時，咱們必須接受頻繁切換狀態的成本。

1三、對於大量物體的場景，全使用平截頭體剔除每一個這些物體，一般難以置信地耗費時間資源。一般精心設計場景圖（scene graph）數據結構，能夠迅速丟棄大量徹底不接近攝像機下截頭體的世界部分。如四叉樹、八叉樹、BSP樹（binary space partitioning, BSP）

1四、對於有室外平坦地形的遊戲，四叉樹很是合適。對於內容密集場景，反入口系統很是合適。