从 CPU 到 GPU

从 CPU 出发

  • 收集需要渲染的 mesh 信息与资源。（hdd -> ram)
  • CPU 将包含数据（shader、texture、material、lighting、transparency 等）的 setPass call 命令并将其放进 commandBuffer。
  • CPU 将包含数据（渲染对象）的 draw call 放进 commandBuffer 并发送给 GPU。

到达 GPU

  • GPU 收到并按照顺序读取 commandBuffer。
  • GPU 根据 set render state 命令更新 render state。
    • Gigathread Engine 从 ram 中获取信息并复制到 vram。
  • GPU 根据 draw call 命令中的数据按照当前 render state 进行绘制。
    • 将每个顶点、像素及相关数据打包成 thread block 分发给 SM 单元。
    • SM 单元中的 Polymorph Engine 将顶点数据从 vram 复制到 l1、l2、register。
    • SM 单元将 thread block 拆分成更小的 warp 用于调度并发出命令交予 core 执行，接下来就是 pipeline 流程，其中有 core 与 GPU 上的其他单元参与。core 在其中的角色就是对着色器的每一行代码进行执行。

SM

渲染管线

pipeline

pipeline-output

  • Vertex Processing：执行 Vertex shader。
  • Primitive Assembly：根据图元类型将 Vertex 组合为图元并输出。
  • Tessellation Shading：曲面细分。
  • Geometry Shading：新增、更改、删除图元。
  • Viewport Transform & Clipping & ：视口变换，裁剪超出视口的图元。
  • Culling & Rasterization：将图元转为输出 fragments，以及 sample coverage（用作 MSAA ） 信息。
  • Fragment Processing：执行 Fragment Shader。
  • Raster Output：
    • frameBuffer blend
    • depth test
    • antiAliasing

参考