UnityShader入门精要(渲染流水线 二)
渲染流水线之CPU
我根据《UnityShader入门精要来》这本书来一步一步的学习,这个系列是记录我的学习过程,方便以后查阅,因为我有一个很大的"优点",就是很容易忘!
乐乐女神在开始就说了,“没有了解渲染流水线的工作流程,就永远没法说自己入门”,这句话我有很深刻的印象,因为在面试的过程中,面试官会问,什么是渲染流水线?如果回答上来,说明你入门了,可以继续交流,如果这个都没说上来,那就证明不熟悉渲染,只是了解,不过也不是绝对的,有些大佬除外。
渲染流水线是啥?包含了什么?以及这条工作流程最终的结果是啥
CUP和GPU之间的通信:
?今天来学习学习新的东西CPU和GPU之间的通信,昨天我们了解到渲染流水线的起点,也就是完全可以控制的应用阶段,应用阶段分为下面三个小阶段:
- 把数据加载到显存中
- 设置渲染状态
- 调用DrawCall(俗称DC)
那先说说第一个阶段,将数据加载到显存中
数据加载到显存:
所有的渲染数据都需要从硬盘中加载到系统内存中,然后操作内存中的数据加载到显卡的显存中,因为显卡对于显存的访问便利程度远远大于内存(访问便利程度就是指访问速度和访问的权限,因为大多数显卡没有直接访问内存的权限)
如下图所示:渲染所需的数据(两张纹理以及三个网格)从硬盘加载到显存中的流程,这样在渲染时,显卡可以直接很快的去访问显卡中存储的数据来进行渲染。
需要注意:
真实渲染的过程更加的复杂,这里只是将流程简单的梳理出来;
例如,顶点的位置信息,法线的方向,顶点的颜色,纹理坐标等
当把数据加载到显存中后,内存中的数据就可以移除了;但是对于一些数据来说,是CPU所需要的,CPU仍然需要访问他们(例如,希望CPU可以访问网格数据来进行碰撞检测),那这些就是需要的数据。不希望移除,因为从硬盘加载到内存的过程十分的耗时。
数据加载准备完毕以后,接下来就可以通过CPU设置渲染状态,来指导GPU进行渲染工作。
设置渲染状态:
啥是渲染状态? 通俗的说就是,这些个状态定义了场景中的网格是怎么被渲染出来的,例如:使用了那个顶点着色器或者是片元着色器,光源的属性,材质等,如果没有更改渲染状态,那么所有网格就是一个渲染的状态,下图使用一种渲染状态渲染三个不同网格的结果,由于没有改变3个网格的外观,所以看起来是同一个材质的物体
在准备好所有的工作后,CPU就需要调用一个渲染命令(DrawCall)来告诉GPU,数据准备ok,可以按照设置的指令来开始渲染了
调用DrawCall:
实际上DrawCall就是一个指令,CPU ——>GPU,这个命令仅仅会指向一个需要被渲染的图元列表,而不会再包含任何材质信息。如下图所示,CPU告诉GPU开始进行渲染,一个DrawCall会指向本次调用需要渲染的图元列表。
当给定一个DrwaCall时,GPU就会根据渲染状态(如,材质,纹理,shader等)和所输入的顶点数据来进行计算,最终输出成屏幕上显示的漂漂亮亮的像素。
茶后杂谈:
今天是第二天学习shader,坚持下去,一定会有收获!不求学太多,每天进步一点。
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