Unity3d 图形学之OpenGL渲染流程（一）

游戏开发中经常需要平衡GPU和CPU的性能消耗

比如游戏加载时的 Loading 界面，往往伴随着资源请求（网络请求数据和本地请求资源），这些请求很消耗CPU的资源，如果Loading也放在CPU做的话会抢占CPU资源，就使得当前界面会变的非常卡顿，所以我们要在CPU忙的时候，通过GPU来分担一下工作。

Loading 做法：利用CPU 做若干图交替；利用GPU旋转

OpenGl 渲染流程：Cpu和Gpu：

Cpu：

Fbx加载到内存中去，然后通过Mesh render渲染出来（通过Fbx加载顶点等信息传给Mesh'render）

Unity3d 图形学之OpenGL渲染流程（一）

Gpu：

渲染管线（管道）：顶点着色器——>光栅化——>片段着色器——>alpha测试——>模版测试——>深度测试——>Blend——>Gbuffer——>BrontBuffer——>framebuffer——>显示器

顶点着色器：

1.计算顶点的颜色；2. 将物体坐标系转换到相机坐标系；

光栅化：

将顶点转换成像素,一一对应

比如Unity渲染一个Quad物体，如下Quad有四个顶点

Unity3d 图形学之OpenGL渲染流程（一）

假设Quad像素为100*100

Unity3d 图形学之OpenGL渲染流程（一）

片段着色器：

1.此时顶点已经是像素点（像素：一般有RGBA 4通道组成 RGBA 8888表示每个通道占8bit ，32位刚好用float ）

比如屏幕 1080*1920 横有 1080个像素，竖有1920个像素，float[1080*1920]

Quad有4个顶点到了片段着色器就变成了 100*100（即顶点着色器运行4次，片段着色器运行10000次）

顶点着色器与片段着色器运算次数不是一个量级的，所以能把运算放在顶点着色器里就尽量放在里面。

片段着色器主要做些什么呢？

1.纹理采样即给Quad赋予贴图或材质球，把纹理像素付给原来的像素，把原来的像素覆盖掉了。

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2. 像素跟灯光进行计算。

alpha测试：挑选合格的alpha像素显示。（RGBA）

模版测试：像素还可以携带模板信息达到条件的模板值会显示出来

深度测试：符合条件的（一般是像素距离相机的距离）像素就通过，不然就丢弃

以上三个测试决定像素能否被显示出来，挑选合格的像素

Blend:将当前要渲染的像素和已经渲染出来的像素混合运算

Unity3d 图形学之OpenGL渲染流程（一）

GBuffer ：一个像素存的（RGBA 模板值深度值）等信息，只要是审核通过了以后

Gbuffer做的中转把这些信息传给FrontBuffer

（Buffer其实是缓存区）Float[720*1280*4]数组存的信息比较多。

Front Buffer：由Gbuffer往Front Buffer写完以后，Front Buffer推向显示器显示过程中，Front Buffer

此时此刻就变成了FrameBuffer，同时

由Gbuffer往Front Buffer写完以后，FrameBuffer会交换到后面去变成Front Buffer

Float[720*1280]缓存区

FrameBuffer：

Float[720*1280]缓存区

其实 Front Buffer和FrameBuffer在交替显示，一帧帧的看着好像在动一样，所以两个是相对的。