why 需要渲染？
渲染是最终使图像符合3D场景的一个阶段，通俗点来说就是把前期做好的各种模型、效果或动画的片段结合在一起，在这些过程中必然会涉及到复杂的特技和效果，以目前的计算机运算能力很难达到实时显示，所以要在编辑完图形图像后，通过调整修改得到我们所需要的最终效果进行输出，也就是渲染。
cpu与gpu怎么交互的？
如上图所示，cup gpu交互方行为可描述如下：
将数据（定点数据，法线，纹理，深度缓存）从主存加载到gpu缓存中
设置渲染状态，使用哪个着色器（顶点主色器，片段着色器），光源属性，材质等
调用图形渲染命令，也就是drawcal，由cpu发起放入命令缓存区，gpu从命令缓存中获取。
而显卡驱动就是应用程序访问GPU的桥梁，提供访问的接口。
GPU的渲染管线：
从上图可知，GPU渲染管线的起始输入为顶点数据，这些顶点数据是由应用加载到显存中的，再由drawcall指定，作为顶点着色器的输入。之后进行顶点着色器，图元装配，几何着色器，光栅化，片段着色器，最后经过测试与混合，得到屏幕最终要显示的像素，当然显示器最终显示的颜色还会有伽马矫正这里就不多说了。下面逐一分析每一阶段的作用。
1. 顶点着色器：输入为cpu加载到显存的顶点数据，处理单位为顶点，即每个顶点都会调用一次顶点着色器。
主要任务：
- 坐标变换，把顶点的位置从模型空间转换到齐次裁剪空间
- 逐顶点光照
- 输入后续阶段所需要的数据，如坐标，颜色等
2. 图元装配：本阶段将顶点着色器输出的所有顶点作为输入，并所有的点装配成指定图元的形状；
3. 几何着色器：几何着色器把图元形式的一系列顶点的集合作为输入，它可以通过产生新顶点构造出新的（或是其它的）图元来生成其他形状。
4. 光栅化：这里它会把图元映射为最终屏幕上相应的像素，生成供片段着色器(Fragment Shader)使用的片段(Fragment)。在片段着色器运行之前会执行裁切(Clipping)。裁切会丢弃超出你的视图以外的所有像素，用来提升执行效率。
5. 片段着色器：主要目的是计算一个像素的最终颜色，这也是所有高级效果产生的地方。通常，片段着色器会要使用3D场景的许多数据（比如光照、阴影、光的颜色等等），这些数据可以被用来计算最终像素的颜色。
6.测试：
深度测试：如果开启了深度测试，GPU会把该片元的深度值与已经存在于深度缓冲区的深度进行比较，决定是否舍弃该片元。
模板测试：如果开启了模板测试，GPU首先读取模板缓冲区中该片元位置的模板值，然后将该值与读取的参考值比较，决定是否舍弃该片元
7.混合：对于不透明的物体，可以直接关闭混合操作，因为不透明的物体的颜色值可以直接覆盖掉颜色缓冲区的值。如果是透明的物体，让该物体的颜色值与颜色缓冲区的值进行混合。
参考资源：
1.Unity Shader入门精要 ,冯乐乐
pdf链接：https://pan.baidu.com/s/1USBgxsxyB0B5ZWDEVZWSQw
提取码：7iin
2.opengl中文网站：https://learnopengl-cn.github.io/
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