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图形硬件流水线

图形硬件流水线
📅 发布时间:2026/7/2 3:59:36

一,几何阶段

0,作用概括

先对顶点属性处理,再对图元处理,但结果最终都要变换到ClipSpace去给硬件视锥裁减;

裁剪完成后,再将图元映射到2D Space下,先执行背面剔除后,再传给光栅化使用。

1,初始化顶点与图元 IA

(1)根据顶点布局从显存中读取Vertex信息传给VS

(2)根据图元拓扑装配基本图元,但是如果后面发生图元信息更改的情况,还会重新装配。

(3)生成系统语义值,提供优化

2,顶点处理 VS

(1)主要是MVP变换,变换到ClipSpace

(2)插值数据预处理:比如顶点光照等。

3,图元处理(可选)

3.1 传统处理流程

3.1.1 Tessellation Shader

(1)Hull Shader

(2)Tessellator

(3)Domain Shader

3.1.2 Geometry Shader

3.2 Mesh Shader

4,ClipSpace

在进入硬件的FrustumClip之前,必须装配好图元,并转换到ClipSpace。

5,硬件Frustum Clip

6,2D Space

6.1 NDC Space

对坐标执行透视除法, 在这一步才是执行了完整的透视变换,使得坐标与1/z成线性比了。

6.2 Screen Space

6.3 背面剔除

二,光栅化阶段

0,作用概括

将2D图元采样成片元(候选像素),透视矫正后正确插值属性,再将片元与属性传递给PS使用。

1,几何检测

1.1 本质

根据2D 图元覆盖的范围/边界,遍历内部像素,检测与图元的实际相交情况。

1.2 边缘函数

边界粗算,遍历像素时具体检测。

1.3 扫描线

边界细算,遍历像素时不用检测。

2,透视矫正

3,裁剪测试

4,硬件MSAA

5,为什么选择三角形

(1)最基本的图元,多边形都可拆。

(2)一定是个有限平面,且内外部定义明确。

(3)重心坐标便于插值。

三,EarlyZ(可选)

1,相关概念

Z-PrePass、Hi-Z、Z-Cull

2,限制

(1)半透明

(2)Discard

(3)PS中修改DepthValue

四,像素处理

五,输出合并

1,Test

Depth,Stencil,Alpha,BlendingMode

2,RT

3,MRT

4,硬件MSAA

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