本篇记录一下渲染管线的学习

webgl的渲染管线，学起来还是很痛苦的。
要了解的知识点比较多。
目前也没有彻底明白，不过不耽误此篇进行简单的记录。

我所理解的渲染管线

我理解渲染管线就是CPU将数据准备好，然后通知一声GPU：
“老弟，可以开工了”
然后GPU拿着这些数据，
经过一系列处理，最终显示到屏幕上。

关键点就是这一系列处理

首先是空间的变换

要将一个虚拟的点，最终映射到屏幕上的一个像素。
需要经历几个空间的转换：

1. 局部模型空间到世界空间

一个点，一般是附属于一个模型的。
比如正方体的8个顶点。
右上角的顶点坐标为（1，1，1）
这个坐标是相对于这个模型的正中心的。

但是在整个webgl里，是把所有顶点都当成了自己的儿子。
如果这个即使正方体移动到了天边，webgl还是认为这个点在（1，1，1）的位置。

所以我们需要经过一个变换transform，来将这些孙子点，都升级成儿子点。
如果只是位移的话，就非常简单了，自己坐标加上自己爸爸的坐标就是最终的坐标了。
（当然，如果爷爷健在，那么还得加上爷爷的，以此类推）
不过，实际上有很多变换综合，比如旋转，缩放，错切，变形等。
那么就需要用到矩阵来综合运算了。因为矩阵相乘最终还是矩阵。
可以将很多变换最后合成一个矩阵给到GPU老弟。
GPU老弟在自己的顶点函数里，进行一次运算就可以将所有复杂的顶点关系都离散到世界空间中了。

2. 世界空间到摄像机空间（视图空间）

好了，现在所有儿子都已经排排站站好了。
搞了这么复杂的伦理变换。不得纪念一下？
所以我们请来了一个摄像师。
这个摄像师就是引擎中的摄像机了。

这个摄像师为了找到一个好背景，不断的搬自己的工具到想要的位置。
视图变换，就是将顶点从世界空间移动到视图空间。
目的是找到每个顶点，相对于摄像机的位置。
这也是一个相对问题。
比如摄像师拿着家伙事儿往右移动了一些，那么镜头中的风景就往左挪动了一些。
为了方便计算，摄像机移动到世界坐标原点是最nice的了。
所以，将所有顶点，按照摄像机的逆变换就可以找到正确的位置。

比如摄像机的世界坐标是（1，2，-3）
某个顶点的世界坐标是（12，-10，1）
那么摄像机的逆变换就是（-1，-2，3）
（就是让摄像机回到原点）
那么顶点最后的视图空间的坐标就是（11，-12，4）
这只是位移，没有算旋转和缩放等变换。最后都需要用到矩阵的

3. 视图空间到投影空间（裁剪空间）

ok。摄像师终于找好了一个绝佳的位置。
不过很可惜，摄像机就那么大的屏幕
不可能装得下整个世界。
所以，有些儿子就很遗憾的没有出现在屏幕上了。
被裁了。emo了。

从视图空间到裁剪空间，需要通过一个投影变换。
投影变换又有正交投影和透视投影。
反正不管那种投影方式，都有一个包围盒。
只有在包围盒内的内容才可以显示
包围盒有一个近裁剪面，一般作为最后的显示成像面。
投影变换用来将所有顶点转换到这个近裁剪面
也可以说是框到了一个CVV的规则裁剪空间中

正交投影的矩阵比较简单，保留x，y，对z进行换算（主要用来做深度检测）
透视投影涉及到一些比例换算，齐次坐标等知识。不过自己推导一遍，也没那么复杂了。
这里就不做详细记录了。毕竟篇幅已经很长了。