Scriptable Render Pipeline, SRP 可编程渲染管线


Scriptable Render Pipeline, SRP 可编程渲染管线

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可编程渲染管线处理数据的流程可分为以下3大阶段
1. 应用阶段这个阶段大概会由CPU处理4件事情 。首先会对模型数据进行可见性判断 。模型数据由顶点位置、法线方向、顶点颜色、纹理坐标等构成 。然后会将模型数据加载到显存以提高读取速度 。再为每个图元设置常数寄存器和渲染状态 。最后为一个渲染图元列表调用DrawCall指令 。
图元可以是点、线、三角形 。
2. 几何阶段这个阶段由GPU进行处理 , 会对每一个需要渲染的图元进行逐顶点、逐多边形处理 , 最根本的任务是将顶点的模型坐标转换到屏幕空间 。
2.1 顶点着色器顶点着色器的基本任务是将顶点转换到齐次裁剪空间 , 还可以进行的其他任务有:
  • 逐顶点着色操作 , 如逐顶点光照
  • 纹理计算
  • 逐顶点蒙皮
  • 逐顶点程序式动画(procedural animation)
2.1.1 投影变换
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透视投影
在摄像机使用透视投影的时候 , 为了呈现出近大远小的透视收缩(perspective foreshortening)效果 , 需要对顶点进行透视投影变换 。使用透视投影矩阵进行变换后 , 并没有进行裁剪 , 只是使得w值有了意义 , 为后面的裁剪做准备 。
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Unity透视投影矩阵(右乘)
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会改变空间手系 , 从右手系变成了左手系 , 因为Unity的观察空间是右手系 , NDC空间是左手系
观察空间中的顶点(x,y,z)透视投影到齐次裁剪空间后变为
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透视投影齐次裁剪空间中坐标的w值为
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正交投影
$正交投影远(近)裁剪平面高度=2 \cdot Size$
【Scriptable Render Pipeline, SRP 可编程渲染管线】Unity正交投影矩阵(右乘)
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会改变空间手系 , 从右手系变成了左手系 , 因为Unity的观察空间是右手系 , NDC空间是左手系
观察空间种的顶点(x,y,z)正交投影到齐次裁剪空间后变为
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正交投影齐次裁剪空间中坐标的w值为1
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2.2 曲面细分着色器用于细分图元
2.3 几何着色器