计算机有一块重要的组成部分,就是“显卡”,大家玩游戏的话,肯定是会配置一块好的显卡,
因为3D游戏绘制过程的计算大部分都是由显卡来完成的,而实际上CPU工作的负荷相对是比较低的,
那么显卡到底做了什么呢,它是接受CPU传递给它的一个3D模型,那么显卡会通过一个固定的处理流程之后,
最终会返回给CPU一个2D的图形,中间显卡处理的过程,我们叫它“渲染管线流程”
渲染管线流程细分
1、顶点处理
2、面处理
3、光栅化
4、像素处理
一、顶点处理
(1)定点变换
将每个物体的位置转换为世界坐标
我们知道一个FBX文件是由maya或者3Dmax这些软件制作而成的,它其实是一个二进制文件,而这个二进制文件实际上存储的是模型的坐标点
如果我们把一个fbx的模型拉近看一下,就能看到此模型上有很多的点和线
这个fbx文件存储的就是这些点的坐标(x,y,z)以及存储每个点跟哪个点相连的信息,有了这些坐标之后,再通过线段的连接,3个点就会成为一个面,
很多个这样的面,最终就会组成为一个模型
在fbx存储的都是相对于自己的一个坐标,我们要把它自己的一个坐标转换成一个全局的坐标,也就是以世界作为参考的一个点!
(2)观察坐标系-投影坐标系
将每个物体从世界坐标投影到观察者的投影平面上(也就是说把3D的坐标转换成2D的坐标)
每个物体的世界坐标相当于Scene场景视图,观察者的投影平面相当于Game视图
二、面处理
(1)面的组装
就是每个点对应相连接成面之后,面与面之间再组装成模型
(2)面的剔除
就是摄像机看不到的模型,那么显卡就没有必要去渲染它们了,所以这个模型的所有面都会被剔除掉,它不会参与计算,能够优化显示性能
(3)面的截取
摄像机、包括我们人所看到的范围实际上都是一个椎体,人的眼睛为出发点,是一个顶点,眼睛会有一个角度,视角能看到一个最远的地方
因为人能看到的区域是一个椎体,所以3D引擎里面拿了一个摄像机的椎体视角范围来模拟人看到的范围
有可能某些模型的面比人看到的范围还大,那么就会在边缘处就会做一些裁剪,这就是面的截取
三、光栅化
将以向量为基本的面转换成一个个点阵形式的像素集合
模型相当于是一个矢量(既有大小又有方向的量)的内容,模型上由某一个点到某一个点之间,它是一个距离,
但是实际上,用户在设备上最终输出的都是以像素点来输出的,会把一个平面拆分成一个一个的像素点,每一个像素点在后面会做单独的处理,
如果一个像素点有两个模型,一个模型黄色,一个是红色,那么最终这个像素只能以一个颜色进行输出,
光栅化就会做这样的处理,让它一个像素点上只会出现一个颜色
四、像素处理
将以向量为基本的面转换成一个个点阵形式的像素集合
对每个像素区域进行着色
对像素贴上贴图
最终形成2D画面