Unity Shader學習

Unity Shader編程

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渲染流水線

概念渲染流水線

1. 應用階段(CPU)
   CPU準備好場景數據，輸出渲染所須要的幾何信息，即渲染圖元（能夠是點、線、面等）給幾何階段
2. 幾何階段(GPU)
   把頂點座標轉換到屏幕座標，輸出屏幕空間的二維頂點座標，每一個頂點座標對應的深度值、着色等相關信息，傳遞給下一個階段
3. 光柵化階段(GPU)
   根據幾何階段傳遞的數據，產生屏幕上的像素，並渲染出最後的圖像

GPU渲染流水線

GPU渲染流水線對應概念流水線的最後兩個階段，即幾何階段和光柵化階段

幾何階段

• 頂點着色器（Vertex Shader）是徹底可編程的，它一般用於實現頂點的空間變換、頂點着色等功能
• 曲面細分着色器（Tessellation Shader）是一個可選的着色器，它用於細分圖元
• 幾何着色器（Gemetry Shader）是一個可選的着色器，用於執行圖元的着色操做，或者被用於產生更多的圖元
• 裁剪（Clipping）將那些不在攝影機視野內的頂點剪裁掉，並剔除某些三角圖元的面片（可配置）
• 屏幕映射（Screen Mapping）把每一個圖元的座標轉換到屏幕座標（不可配置不可編程）

光柵化階段

• 三角形設置（Triangle Setup）階段是固定函數的階段
• 三角形遍歷（Triangle Traversal）階段是固定函數的階段
• 片元着色器（Fragment Shader）是徹底可編程的，它用於實現逐片元的着色操做
• 逐片元操做（Per-Fragme Opreations）階段負責執行不少重要的操做，例如修改顏色、深度緩存、進行混合等，他不是可編程的，可是具備很高的可配置性

Draw Call

CPU調用圖像編程接口

什麼是shader？

• GPU流水線上一些可高度編程的階段，而由着色器編譯出來的最終代碼是會在GPU上運行的
• 有一些特定類型的着色器，如頂點着色器、片元着色器
• 依着色器咱們能夠控制控制流水線中的渲染細節，例如使用頂掉着色器進行頂點變換以及傳遞數據，用片元着色器來進行逐像素的渲染