GPU渲染管线概述

1.顶点着色器顶点着色器是流水线的第一个阶段,它的输入来自于CPU.顶点着色器的处理单位是顶点,也就是说输入进来的每个顶点都会调用一次顶点着色器. 顶点着色器需要完成的工作主要有:坐标变换和逐顶点光照.当然,除了这两个主要任务外,顶点着色器还可以输出后续阶段所需的数据. 坐标变换,顾名思义,就是对顶点的坐标进行某种变换.例如我们可以通过改变顶点位置来模拟水面,布料等. 一个最基本的顶点着色器必须完成的一个工作是:把顶点坐标从模型空间转换到齐次剪裁空间.类似下面代码: o.pos=mul(UNI…

OpenGL实现通用GPU计算概述

可能比較早一点做GPU计算的开发者会对OpenGL做通用GPU计算,随着GPU计算技术的兴起,越来越多的技术出现,比方OpenCL.CUDA.OpenAcc等,这些都是专门用来做并行计算的标准或者说接口. OpenGL用来做通用GPU计算主要是利用纹理存储器在GPU中计算以及把结果取回内存,这大概是OpenGL做通用GPU计算最好的选择. 大概的流程主要就是先创建OpenGL的环境,接着创建FBO(帧缓存对象).纹理.设置纹理參数.然后将纹理绑定到帧缓存对象,最后传输数据到纹理,接着用片段着色器…

GPU渲染管线与shader

1 几何阶段(顶点shader处理这部分) 模型坐标空间-世界坐标空间-观察坐标空间-屏幕坐标空间其中从观察空间到屏幕空间需要经过3步(CVV单位立方体,规范立方体) a用透视变换矩阵把顶点从视锥体中变换到裁剪空间(齐次空间,用齐次坐标表示): b在裁剪空间进行图元裁剪:(这里就是视域剔除View Frustum Culling),然后齐次空间除w把点转换到CVV中 c屏幕映射:将经过前述过程得到的坐标映射到屏幕坐标系上顶点着色程序从GPU 前端模块(寄存器)中提取图元信息(顶点位置.…

【Aladdin Unity3D Shader编程】之一基本入门

OpenGL.DirectX以及GLSL.HLSL.CG OpenGL和DirectX是图像应用编程接口,用于渲染二维或者三维图形. GLSL着色语言是用来在OpenGL中着色编程的语言,有点在于跨平台性,可以再Windows.Linux.Mac甚至移动平台上工作. HLSL是微软控制着色的编译,几乎只支持微软自己的产品,如Windows,XBox等,其他平台没有可编译HLSL的编译器. CG是有英伟达公司出的真正意义上的跨平台着色器语言. GPU渲染管线概述 1.顶点着色器顶点着色器是流水线…

深入GPU硬件架构及运行机制

目录一.导言 1.1 为何要了解GPU? 1.2 内容要点 1.3 带着问题阅读二.GPU概述 2.1 GPU是什么? 2.2 GPU历史 2.2.1 NV GPU发展史 2.2.2 NV GPU架构发展史 2.3 GPU的功能三.GPU物理架构 3.1 GPU宏观物理结构 3.2 GPU微观物理结构 3.2.1 NVidia Tesla架构 3.2.2 NVidia Fermi架构 3.2.3 NVidia Maxwell架构 3.2.4 NVidia Kepler架构 3.2.5 NV…

小强学渲染之OpenGL渲染管线详析

什么是OpenGL? OpenGL是一套图形硬件的软件API接口库,它直接和GPU交互,将3D场景渲染绘制到2D屏幕上.总结说,OpenGL的功能是将程序中定义的各种2D或3D模型绘制到帧缓存中,或者将数据从帧缓存中读取的程序中,如保存一张场景截图. 当今大多数移动平台手游引擎都采用OpenGL ES进行绘制,游戏场景界面是由一组组UI元素堆构而成的,引擎内部通过对OpenGL接口的封装,将这些UI元素转化为一系列OpenGL命令的调用(如一Sprite精灵渲染画到屏幕上要调用一系列的绘制指令)…

GPU寄存器相关

1,shader model 3.0 只有256个常量寄存器,32个临时寄存器.对应dx9, opengl2.0, opengles2.0 2,shader model 4.0 有65536个寄存器,4096个临时寄存器.对应dx10以上,opengl3.0以上,opengles3.0以上 3,dx10时代的硬件,显卡,GPU有多个多处理器(Streaming Multiprocessor),每个多处理器的寄存器数量达64k,即65536个) 以上是查资料和实践经验的结合推理,可能有不准确之处…

[转]3D渲染管线

转自:http://tgerm.org/SRP/ 在3D中有两种渲染管线,分别是图形渲染管线和GPU渲染管线. 图形渲染管线 <Render-Time Rendering Third Edition>一书中将计算机图形渲染的流程划分为3个阶段:应用阶段(Application Stage).几何阶段(Geometry Stage).光栅化阶段(Raterizer Stage)组成了图形渲染管线. 应用阶段(Application Stage) 准备好要渲染的场景数据,如相机,模型,灯光等信息,…

【CUDA 基础】3.1 CUDA执行模型概述

title: [CUDA 基础]3.1 CUDA执行模型概述 categories: CUDA Freshman tags: CUDA SM SIMT SIMD Fermi Kepler toc: true date: 2018-03-12 23:20:41 Abstract: 本文介绍CUDA执行模型,只比硬件高一层的抽象 Keywords: CUDA SM,SIMT,SIMD,Fermi,Kepler 开篇废话今天晚上本来都该睡觉了,但是还是决定把这篇文章写出来,毕竟昨天就没写. 这一篇开…

cg语言学习&&阳春白雪GPU编程入门学习

虽然所知甚少,但康大的<GPU编程与Cg编程之阳春白雪下里巴人>确实带我入了shader的门,在里面我第一次清晰地知道了“语义”的意思,非常感谢. 入门shader,我觉得可以先读3本书:<GPU编程与Cg编程之阳春白雪下里巴人>=><cg教程>=><Real-Time Rendering 3rd>(在读,最近忙,搁下了),打下理论基础. 下面是<cg教程>的读书笔记. 1.基本cg函数 1)数学函数:abs,acos反余弦,all(…

一文读懂什么是渲染管线(7k字)

01 | 渲染基础渲染(Render)定义渲染在电脑绘图中是指软件从模型生成图像的过程,通俗讲就是在计算机里面给虚拟世界"拍照".渲染主要分为两种,一种是预渲染(pre-rendering),它的计算强度很大,通常用于电影制作:另一种是实时渲染(real-time rendering),多用于三维游戏,并且依靠显卡完成渲染过程. 渲染管线渲染是一个非常复杂的过程,它需要从一系列的顶点.纹理等信息出发,把这些信息最终转换成一张人眼可以看到的图像,在这个过程中,通常是需要CPU和GP…

DX11 Without DirectX SDK--02 渲染一个三角形

回到 DirectX11--使用Windows SDK来进行开发目前暂时没有写HLSL具体教程的打算,而是着重于如何做到不用DirectX SDK来进行渲染.除此之外,这里也没有使用Effects框架的想法,而是直接通过调用一系列替代方法来实现.因为Effects11框架是一个微软自己编写的第三方库,用于管理着色器.在DirectX SDK中有Effects11框架的代码,但是也已经经过了8年时间了,当然我们还是可以在GitHub上看到微软其实一直都在给Effects11框架做更新,只不过未来…

DirectX11 With Windows SDK--02 顶点/像素着色器的创建、顶点缓冲区

前言由于在Direct3D 11中取消了固定管线,要想绘制图形必须要了解可编程渲染管线的流程,一个能绘制出图形的渲染管线最少需要有这两个可编程着色器:顶点着色器和像素着色器. 本章会直接跳过渲染管线的工作原理,直接来到编程实战. 接下来的目标如下: 通过Visual Studio自带的HLSL编译器生成顶点着色器和像素着色器 (可选)通过D3DComplier在运行期编译/生成着色器二进制文件将着色器绑定到渲染管线上了解顶点缓冲区,并将它绑定到输入装配阶段完成上面的操作后就可以渲染出第一…

(笔记) RealTimeRender[实时渲染] C3

@author: 白袍小道转载表明,查看随缘前言: 从历史上看,图形加速始于每个像素扫描线上的插值颜色重叠一个三角形,然后显示这些值.包括访问图像数据允许纹理应用于表面.添加硬件插入和测试z深度提供了内置的可见性检查. 因为它们的频繁使用,使得这些进程被致力于专用硬件的增加的性能. 呈现管道的更多部分和更多功能每一个,都是连续几代添加的. 专用图形硬件相对于CPU的优势是速度,速度是关键. 原因:专注于一系列高度并行的任务. 一.数据并行架构 1.交换率和寄存器在我们的简单示例中,一个纹…

剖析虚幻渲染体系（14）- 延展篇：现代渲染引擎演变史Part 1（萌芽期）

目录 14.1 本篇概述 14.1.1 游戏引擎简介 14.1.2 游戏引擎模块 14.1.3 游戏引擎列表 14.1.3.1 Unreal Engine 14.1.3.2 Unity 14.1.3.3 CryEngine 14.1.3.4 Doom / Quake / ID Tech 14.1.3.5 OGRE 14.1.3.6 Gamebryo 14.1.3.7 BigWorld 14.1.3.8 Torque3D 14.1.3.9 Source Engine 14.1.3.10 Frost…

使用D3D渲染YUV视频数据

源代码下载在PC机上,对于YUV格式的视频如YV12,YUY2等的显示方法,一般是采用DIRECTDRAW,使用显卡的OVERLAY表面显示.OVERLAY技术主要是为了解决在PC上播放VCD而在显卡上实现的一个基于硬件的技术.OVERLAY的出现,很好的解决了在PC上播放VCD所遇到的困难.早期PC处理能力有限,播放VCD时,不但要做视频解码工作,还需要做YUV到RGB的颜色空间转换,软件实现非常耗费资源,于是,YUV OVERLAY表面出现了,颜色空间转换被转移到显卡上去实现,显卡做这些工…

1.4：SubShader

文章著作权归作者所有.转载请联系作者,并在文中注明出处,给出原文链接. 本系列原更新于作者的github博客,这里给出链接. 在了解了渲染流水线之后,我们可以开始SubShader的学习了. 什么是SubShader 我们在1.1节中提到: SubShader:SubShader是Shader代码的核心部分.由于运行终端的不同,其所能支持的渲染等级也是不同的,所以我们在必要时可以编写多个SubShader,Unity会为我们从上到下寻找并使用终端所能支持的第一个SubShader.在SubSha…

Cocos2dx开发之屏幕适配

由于各种智能手机的屏幕大小都不一致,会出现同一张图片资源在不同的设备分辨率下显示不一样的问题.为避免这样的情况,需要Cocos引擎能提供多分辨率的支持,也就是说要求实现这样的效果 — 开发者不需要考虑程序实际运行在什么分辨率下而只需要制定设置好设计分辨率就行,接着引擎便会自动实现设计分辨率到屏幕分辨率的转化,以及不同资源分辨率到设计分辨率的转化.下面逐一分析理解涉及到的概念: 一设计分辨率顾名思义,指由开发者自定义的分辨率,最终引擎会拿实际的屏幕分辨率和这个自定义的设计分辨率得到缩放因子.但…

使用D3D渲染YUV视频数据<转>

源代码下载转载地址:http://blog.csdn.net/dengzikun/article/details/5824874 源码地址:http://download.csdn.net/download/dengzikun/2909129 在PC机上,对于YUV格式的视频如YV12,YUY2等的显示方法,一般是采用DIRECTDRAW,使用显卡的OVERLAY表面显示.OVERLAY技术主要是为了解决在PC上播放VCD而在显卡上实现的一个基于硬件的技术.OVERLAY的出现,很好的解决了在…

着色语言（Shader Language）

摘抄"GPU Programming And Cg Language Primer 1rd Edition" 中文名"GPU编程与CG语言之阳春白雪下里巴人" In the last year I have never had to write a single HLSL/GLSL shader. Bottom line, I can't think of any reason NOT to use CG. shader language,称为着色语言,shade在…

Unity ugui屏幕适配与世界坐标到ugui屏幕坐标的转换

我们知道,如今的移动端设备分辨率五花八门,而开发过程中往往只取一种分辨率作为设计参考,例如采用1920*1080分辨率作为参考分辨率. 选定了一种参考分辨率后,美术设计人员就会固定以这样的分辨率来设计整个游戏的UI概念图:而这时就需要程序尽可能精准的匹配各种不同屏幕的分辨率. 好在Unity ugui中自带Canvas适配: 例如,我们要在手机上采用竖屏设计,可能就会用到如上这样的参考分辨率,这时Canvas画布会自动检测当前的屏幕分辨率并进行缩放. 为了更直观的了解ugui的缩放原则,我们可以…

初级入门 --- 认识 WebGL

WebGL 是什么? WebGL 是一组基于 JavaScript 语言的图形规范,浏览器厂商按照这组规范进行实现,为 Web 开发者提供一套3D图形相关的 API. 这些 API 能够让 Web 开发者使用 JavaScript 语言直接和显卡(GPU)进行通信.当然 WebGL 的 GPU 部分也有对应的编程语言,简称 GLSL.我们用它来编写运行在 GPU 上的着色器程序.着色器程序需要接收 CPU(WebGL 使用 JavaScript) 传递过来的数据,然后对这些数据进行流水线处理,最…

Three.js三维模型几何体旋转、缩放和平移

创建场景中的三维模型往往需要设置显示大小.位置.角度,three.js提供了一系列网格模型对象的几何变换方法,从WebGL的角度看,旋转.缩放.平移对应的都是模型变换矩阵,关于矩阵变换内容可以观看本人博客发布的原生WebGL课程. 网格模型对象的旋转.缩放.平移等方法或属性可以查找three.js文档的Object3D对象,该对象是网格模型对象.点模型对象.线条模型对象的基类. 缩放立方体网格模型x轴方向放大2倍,如果连续执行两次该语句,相等于比原来方法4倍 mesh.scale.x = 2.…

使用Actor模型管理Web Worker多线程

前端固有的编程思维是单线程,比如JavaScript语言的单线程.浏览器JS线程与UI线程互斥等等,Web Woker是HTML5新增的能力,为前端带来多线程能力.这篇文章简单记录一下搜狗地图WebGL引擎(下文简称WebGL引擎)使用Web Worker的一些实践方案,虽然这个项目最终夭折并且我也从搜狗离职了,但在开发WebGL引擎过程中的一些心得和实践还是值得写一写的. 搜狗地图WebGL引擎使用Actor模型管理worker线程,所以这篇文章就围绕这一点展开,包括以下内容: WebGL引擎…