Etapa de rasterización: configuración de triángulos, recorrido de triángulos, coloración de píxeles, fusión

Etapa de rasterización

La etapa de rasterización se divide en cuatro pasos: configuración de triángulo, recorrido de triángulo, coloración de píxeles y fusión.

Configuración del triángulo:

La primera etapa de la rasterización es la configuración del triángulo, que calcula la información necesaria para rasterizar una malla de triángulo. En concreto, la salida de la etapa anterior son los vértices de la malla triangular, es decir, lo que obtenemos son los dos puntos finales de cada arista de la malla triangular. Pero si queremos obtener la cobertura de píxeles de toda la cuadrícula triangular, debemos calcular las coordenadas de los píxeles en cada borde. Para poder calcular la información de coordenadas de los píxeles del límite, necesitamos obtener la representación del límite del triángulo. Este proceso de cálculo de datos de representación de malla triangular se denomina configuración de triángulo. Su resultado es prepararse para la siguiente etapa.

Recorrido de triángulo:

La etapa de recorrido de triángulo verificará si cada píxel está cubierto por una malla de triángulo. Si está cubierto, se generará un fragmento y el proceso de encontrar qué píxeles están cubiertos por la malla triangular es el paso del triángulo. La etapa de recorrido del triángulo determinará qué píxeles están cubiertos por una cuadrícula triangular según los resultados del cálculo de la etapa anterior y utilizará la información de los tres vértices de la cuadrícula triangular para interpolar los píxeles en toda el área de cobertura. La siguiente figura muestra el proceso de cálculo simplificado de la etapa transversal del triángulo.

El resultado de este paso es obtener una secuencia de fragmentos. Cabe señalar que un fragmento no es un píxel real, sino una colección de estados que se utilizan para calcular el color final de cada píxel. Estos estados incluyen (pero no se limitan a) sus coordenadas de pantalla, información de profundidad y otra información de vértice generada desde la etapa de geometría, como normales, coordenadas de textura, etc.

Sombreado de píxeles: esta etapa de "Introducción a UnityShader" habla sobre el sombreador de fragmentos (Fragment Shader).

La entrada al sombreador de fragmentos es el resultado de interpolar la información del vértice en la etapa anterior, más específicamente, se interpola en función de la salida de datos del sombreador de vértices. Y su salida es uno o más valores de color. La siguiente figura muestra dicho proceso. En esta etapa se pueden completar muchas técnicas de renderizado importantes, una de las técnicas más importantes es el muestreo de textura. Para realizar el muestreo de textura en el sombreador de fragmentos, generalmente generamos las coordenadas de textura correspondientes a cada vértice en la etapa del sombreador de vértices y luego interpolamos las coordenadas de textura correspondientes a los tres vértices de la malla triangular a través de la etapa de rasterización. las coordenadas de la tubería de representación de texturas del fragmento que cubre.

Fase de fusión: esta fase se denomina operación fragmento por fragmento en OpenGL.

Hay varias tareas principales en esta etapa.

(1) Determinar la visibilidad de cada fragmento. Esto implica mucho trabajo de prueba, como pruebas en profundidad, pruebas de plantillas, etc.

(2) Si un fragmento pasa todas las pruebas, el valor de color de este fragmento debe mezclarse con el color ya almacenado en el buffer de color P, o mezclarse.

La fase de fusión aquí implica muchos puntos de conocimiento y se discutirá en un artículo separado más adelante.

Así que el contenido de este artículo termina aquí. El contenido es relativamente pequeño, pero lo poco suma. Profundiza poco a poco, ¡vamos!

Referencias para este artículo:

"Introducción a UnityShader" - Feng Lele, People's Posts and Telecommunications Press, 11.ª edición en marzo de 2018. ¡Por favor apoye la versión genuina!