一、固定管线渲染流程
1、应用阶段（CPU）
视椎体裁剪——>数据加载到显存——>设置渲染状态——>调用Draw Call
2、几何阶段（GPU）
模型坐标系——>世界坐标系——>裁剪坐标系——>背面消隐——>光照——>裁剪——>投影——>视口变换
——>光栅化
3、光栅化阶段（GPU）
纹理采样——>模板测试——>深度测试——>混合——>写入缓冲区
二、现代Shader Model渲染流程
1、应用阶段（CPU）
视椎体裁剪——>数据加载到显存——>设置渲染状态——>调用Draw Call
2、几何阶段（GPU）
输入数据——>顶点着色器——>曲面细分着色器——>几何着色器——>裁剪——>屏幕映射——>光栅化
3、光栅化阶段（GPU）
三角形设置——>三角形遍历——>片元着色器——>逐片元操作——>屏幕图像
可以发现在可编程管线下，顶点着色器替代了固定管线中顶点的变换和光照，片元着色器则替代了纹理操作
三、现代Shader Model各个阶段的作用
几何阶段（GPU）
1、顶点着色器（Vertex Shader）
它的输入来源于CPU，对顶点进行处理，每个输入的顶点都会经过顶点着色器的处理，而且每一个顶点无法和其他顶点进行交互，所以GPU可以并行的处理输入的顶点信息。
其主要工作：坐标更换，逐顶点光照，以及输出后续阶段所需要的数据。但是无论怎么做顶点坐标变换，其最终都是要将顶点从模型坐标系转换到齐次裁剪坐标系，输出数据，经硬件做透视除法后，得到归一化的设备坐标（NDC）。在OpenGL中NDC的Z坐标是（-1,1），DirectX中是（0,1）。
2、裁剪（Clipping）
裁剪的目的是把不在摄像机视野范围内的物体处理掉，在进行裁剪时，顶点坐标已经是NDC下的，所以要做的就是将不在立方体内的图元裁剪掉。这一步是不能编程的，由硬件完成，但是我们可以配置裁剪操作
3、屏幕映射（Screen Mapping）
屏幕映射的作用就是将每个顶点的X，Y坐标映射到屏幕坐标系下（Screen Coordinates），而屏幕坐标系是一个二维坐标（所以屏幕映射的输入还是三维坐标，并且是经过归一化的）。而屏幕分辨率不定，所以映射的过程其实是个缩放的过程。
得到的屏幕坐标决定了顶点对应屏幕中哪个像素，以及距离这个像素多远（映射的过程要注意OpenGL和DirectX坐标的不同，OpenGL是左下角为原点，右上角是最大点，DX是左上角为原点，右下角为最大点）。而缩放过程并不会对顶点的Z坐标进行操作，屏幕坐标系和Z坐标组成新的坐标系： 窗口坐标系（Windows Coordinates）。这些值会一同传递到光栅化阶段
光栅化阶段（GPU）
由这一步开就进入到了光栅化阶段，上一阶段输入的信息是屏幕坐标系下顶点的位置，以及一些附加信息：深度值（Z坐标），顶点法线方向等。而光栅化的目标就是，计算每个图元都覆盖了那些像素，以及计算这些被覆盖的像素的颜色。
4、三角形设置（Triangle Setup）
因为上一阶段输入的都是顶点，为了能计算这些顶点覆盖的像素，我们需要求解这些顶点连接起来的三角形的表达式，所以三角形设置这一阶段其实就是连线的过程，将顶点连线成真的三角形，得到三角形边界的表达式，然后传递个下一个阶段。
5、三角形遍历（Triangle Traversal）
因为上一步三角形设置，已经得到了三角形的表达式，所以这个阶段我们就能计算有哪些像素被这三角形覆盖，如果被覆盖的话就会生成一个片元（fragment）。
而找到哪些像素被三角形覆盖的过程就是三角形遍历（Triangle Traversal），这个阶段也被称为扫描变换（Scan Conversion）。
在得到被覆盖的像素后，会使用三角形3个顶点数据对覆盖在整个三角形中的像素数据进行插值，比如颜色，深度值，纹理UV坐标。
三角形遍历后会得到一个片元序列。而一个片元并不是真正意义上的一个像素，而是包含了很多状态的集合，这些状态用于计算每个像素的最终颜色。这些状态包括但不限于，它的屏幕坐标，深度信息，法线，纹理坐标等。
6、片元着色器（Fragment Shader）
Fragment Shader是一个可编程阶段，在DX中叫做PS（Pixel Shader），但是叫做片元着色器好像更合适一些，因为传入到片元着色器中的是一个片元的信息，也就是经过各种插值之后得到的数据，颜色，纹理坐标等。
而这一步最重要的渲染技术就是纹理采样。在得到插值之后的纹理坐标后，就可以根据纹理坐标进行采样，得到对应坐标下的纹理颜色，然后经过某种计算，输出最终的颜色。
FS可以完成很多效果，但是局限于它只能影响到单个片元，它不能访问别的片元的信息，也不能将自己的结果发给别的片元（据说有一个特殊情况，可以访问到导数信息）
7、逐片元操作（Per-Fragment Operations）
逐片元操作（Per-Fragment Operations）是OpenGL中的叫法，DX中叫输出合并阶段（Output-Merger）。逐片元操作才是真正对像素产生影响的阶段，这个阶段决定了哪些像素可以显示，哪些不能。
这一阶段有几个重要的任务：
（1）可见性测试：模板测试，深度测试等
（2）合并，混合：经过可见性测试之后，要对这个片元颜色和已经存储在颜色缓冲区进行合并（混合）
。
模板测试
深度测试
混合
实际的测试顺序
从逻辑上将，这些测试都是在片元着色器之后进行，但是对大多数GPU来说，他们会尽可能在片元着色器之前做这些测试。这样就可以提高性能，因为被测试掉的片元就不需要在进行计算 。
而在Unity给出的渲染流水线中，深度测试是在片元着色器之前的，这种将深度测试提前的执行的技术通常被称为“Early-Z”。但是把测试提前有时也会导致和片元着色器冲突的情况，引起性能下降，如透明度测试，当GPU发现和片元着色器操作冲突，就会关闭提前测试，这样会有很多没用的操作，导致性能下降。
双重缓冲区（Double Buffering）
我们看到的屏幕上显示的就是颜色缓冲区中的颜色，为了避免出现黑屏，GPU使用了双重缓冲区，在渲染场景的时候，会将颜色绘制在后置缓冲区（Back Buffer）中，一旦完成绘制，GPU会将前置缓冲区（Front Buffer）和后置缓冲区内容交换，这样保证了我们看到的换面是连续的，而不是会出现闪屏或是黑屏的现象。
四、到底什么是Shader
我认为Shader就是运行在GPU可编程阶段中，对顶点、像素进行变换，着色的代码片段