计算机图形学中的渲染管线
渲染管线
- 具体流程图
- 顶点着色器
- 光栅化
- 片段着色器
- 测试混合阶段
具体流程图
步骤：
1.首先输入了1，2，3，4四个顶点的数据
2.Vertex Processing : 经过变换、投影等操作，将这些点投影到屏幕上。
3.Triangle Processing : 投影到屏幕上的一个个点都是离散的，将其连接起来，成为三角形
4.Rasterization : 形成三角形之后要将三角形画在屏幕上，屏幕是由一个个像素组成的，是离散的，所以要经过光栅化将三角形离散成一个个像素（这里fragment是opengl中的概念，片段的意思，在这里我们就把它理解成像素）
5.Fragment Processing : 对每个像素进行着色
6.Framebuffer Operations : 得到屏幕上最终显示出来的图像
顶点着色器
顶点着色器主要功能是进行坐标变换。将输入的局部坐标变换到世界坐标、观察坐标和裁剪坐标。虽然我们也会在顶点着色器进行光照计算(称作高洛德着色)，然后经过光栅化插值得到各个片段的颜色，但由于这种方法得到的光照比较不自然，所以一般在片段着色器进行光照计算（phong计算）。
光栅化
经过图元组装以及屏幕映射阶段后，我们将物体坐标变换到了窗口坐标。光栅化是个离散化的过程，将3D连续的物体转化为离散屏幕像素点的过程。包括三角形组装和三角形遍历两个阶段。光栅化会确定图元所覆盖的片段，利用顶点属性插值得到片段的属性信息，然后送到片段着色器进行颜色计算，我们这里需要注意到片段是像素的候选者，只有通过后续的测试，片段才会成为最终显示的像素点。
片段着色器
片段着色器：片段着色器在DirectX中也成为像素着色器(Pixel Shader)。片段着色器用来决定屏幕上像素的最终颜色。在这个阶段会进行光照计算以及阴影处理，是渲染管线高级效果产生的地方。
上面采用顶点着色器逐顶点绘制图形（高洛德着色）
下面采用片段着色器进行逐像素绘制（冯着色）
测试混合阶段
管线的最后一个阶段是测试混合阶段。测试包括裁切测试、Alpha测试、模板测试和深度测试。没有经过测试的片段会被丢弃，不需要进行混合阶段；经过测试的片段会进入混合阶段。Alpha混合可以根据片段的alpha值进行混合，用来产生半透明的效果。Alpha表示的是物体的不透明度，因此alpha=1表示完全不透明，alpha=0表示完全透明。测试混合阶段虽然不是可编程阶段，但是我们可以通过OpenGL或DirectX提供的接口进行配置，定制混合和测试的方式。
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