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繪圖管線

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繪圖流水線(Graphics pipeline,亦稱繪圖管線)是計算機圖形系統將三維模型渲染到二維屏幕上的過程。[1]簡單地說,在計算機即將顯示電子遊戲三維動畫內的三維模型時,繪圖流水線就是把該模型轉換成屏幕畫面的過程。由於這個過程中所進行的操作嚴重依賴用戶所使用的軟件、硬件等,因此並不存在通用的繪圖流水線。儘管如此,現今存在着類似VulkanOpenGLDirectX的圖形接口,將相似的操作統一起來,並把底層硬件抽象化,以減輕程序員的負擔。

為了爭取更多的優化機會,繪圖流水線大多時候是用硬件實現的。儘管預渲染同樣可以使用顯卡計算,但由於其相對於一般實時渲染流水線更加依賴顯卡的通用運算單位,因此這個過程一般僅用於形容實時渲染。

概念

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三維繪圖流水線通常用於表示最常見的一種計算機渲染方式,三維多邊形渲染,並且與光線投射光線追蹤分別開來。在光線投射中,攝影機從其所在點發射一束光線,並且在該光線撞擊表面某個點時,計算該點的顏色和光照。這個過程在三維多邊形渲染中則恰恰相反,程序首先計算攝影機可見的區域,然後再從攝影機可見的每個表面的每個部分,發射一束光線並將其追溯到攝影機上。[2]

參考資料

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  1. ^ Graphics Pipeline. Microsoft. May 30, 2018 [June 15, 2015]. (原始內容存檔於2017-09-01). 
  2. ^ Lawrence, Jason. 3D Polygon Rendering Pipeline (PDF). web.archive.org. October 22, 2012 [September 19, 2019]. (原始內容 (PDF)存檔於December 29, 2016).