图形编程历史
渲染流水线
目前最新的可编程图形硬件支持功能：
- 支持顶点和片段的可编程能力
- 支持IEEE32位的浮点运算（IEEE32是国际电工委员会置顶的浮点书表示方式，主要内容是用四个字节来表示浮点数，可以表示的数据的负数范围是(-22)128~-2127,2^-127~22^128）
- 支持四元向量和四阶矩阵
- 提供分支和循环的控制语句
- 具有高带宽的内存处理能力
- 支持1D,2D,3D的纹理查询和使用能力，而且速度非常快
- 支持绘制到纹理功能
渲染流水线
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含义： 计算机需要从一系列的顶点数据、纹理等信息出发、生成（或者说渲染）一张二维图像的过程。 - 渲染流程分为三个阶段
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应用程序阶段：（CPU）-
准备数据eg.摄像机的位置、�视椎体、场景中的模型和光源等等 -
culling粗粒度剔除 eg.将不可见的物体剔除 -
输出输出渲染所需的几何信息（点、线、三角面），即渲染图元。
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几何阶段：（GPU）-
处理�渲染图元进行逐顶点、逐多边形的操作。顶点坐标转换到屏幕空间。 -
输出屏幕空间的二维顶点坐标、每个顶点对应的深度值、着色等相关信息。
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光栅化阶段�：（GPU）- 对上阶段的数据进行插值，再进行逐像素的处理。
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CPU与GPU之间的通信
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CPU�流水线（即应用阶段）- 把数据加载到显存里
- 设置渲染状态
- 调用Draw Call（发起方是CPU，接收方是GPU）
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GPU流水线（即几何阶段和光栅化阶段）
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顶点着色器： 必选，可编程，通常用于实现顶点坐标的变换，�计算顶点颜色。 -
曲面细分着色器：可选，用于细分图元。 -
几何着色器：可选，用于逐图元的着色操作,或者用于产生更多的图元。 -
裁剪： 可配置，将不是摄像机视野中的顶点裁剪掉。 -
屏幕映射： 不可编程，不可配置。把每个图元的坐标转换到屏幕坐标系。 -
三角设置和三角形遍历阶段都是固定函数的阶段。 -
片元着色器：可编程，用于�实现逐片元的着色操作。 -
逐片元操作： 可配置，eg.颜色修改，深度缓，冲进行混合等。
三种语言：
- OpenGl的GLSL
- Direct3D的HLSL
- NVIDIA的CG（CG编写的可同时兼容�OpenGL和Direct平台）
GPU流水线的两个重要阶段
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顶点着色器- 输入： GPU前端模块提取图元信息（顶点位置，法线向量，纹理坐标（uv））等。
- 操作： 顶点坐标空间转换，法向量空间转换，光照计算等（现在光照计算一般在片段着色器，比较细），然后将计算好的数据传入指定寄存器中。
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片元着色器- 输入：顶点着色器传入的数据。
- 操作：光照计算，uv扰动，纹理采样等，最后输出当前片段的颜色给光栅化阶段（片段着色器是对每个独立的颜色进行操作的）。
数学基础
推荐《3D数学基础：图形与游戏开发》
CG语言基础
- CG语言的特性：
Cg是一种类C的语言，他沿用了大量的C语言特性，但是也有不同之处。Cg语言是脚本性语言，不能编译，调试和断点；并且Cg语言的主要用途是绘制像素颜色到屏幕上，他不能处理文字类的内容。Cg语言对单精度浮点的数据类型是非常敏感的；Cg语言因为GPU的并发特性所以导致Cg语言的所有执行过程是并发式的； - CG语法
- 基础数据类型 ：
- float ： 32位浮点数据
float _Angle = 1.0 - half ： 16位浮点数据
half _Angle = 1.0 - int ： 32位整形数据
int _Angle = 1 - fixed ： 12位浮点数据
fixed _Angle = 1 - bool ： �布尔数据，用于判断
if(_Angle == 0) { colors = diffuses.rgb; } - Sampler 纹理对象，6类 ： Sampler，sampler1D,sampler2D,sampler3D,samplerCUBE和samplerRECT
sample2D _Diffuse;
- float ： 32位浮点数据
- 特殊的数据类型
- 向量 ： 一共拥有4种维度的向量，1-4之间
float3 a = float3(0,1,2); - 矩阵 ： 行和列都不得大于4和不得小于1
float2*2 a = {sin@,0,1,3};矩阵在赋值的时候一定要人为的分开行与行之间的关系，但是程序只认识顺序的赋值 - 数组 ： 因为CG是显卡操作语，没有内存，所以声明的时候要制定大小
float2 b[2]; int arrayLen = b.length; // 结果是2 float m[3][4]; arrayLen = m.length;// 结果是3； arrayLen = m[1].length;// 结果是4； - 结构体 ： 数据封装作用
struct a2v { float4 vertex : POSITION; float3 normal : NORMAL; float4 texcoord : TEXCOORD0; }; - 表达式和控制语句
- 关系操作符 ：<,>,<=,>=，!=,==,
- 逻辑操作符 ：&&，||，！
- 数学操作符 ：+，—，*，/，%
- 移位操作符 ：>>
int2 a = int2(0.0,0.0); int2 b = a>>1; - Swizzle操作符：
float4(a, b, c, d).xyz 等价于 float3(a, b, c) - 控制流语句 ：if ，if-else while ，for，break
- 点操作�符：只针对向量和结构
v2f o; o.pos = UnityObjectToClipPos(v.vertex);
- 点操作�符：只针对向量和结构
- 行参修饰词：
- in: 表示当前行参是只能输入的；
- out：表示当前行参用来输出数据的;
- inout: 表示可以进行输入和输出；
- 离散数据图元信息：
uniform- 只读性，只要标有uniform标签的变量，这个变量我们就不能初始化也不能修改其内容；
- 使用范围特性，只能存在于入口函数的行参上或者是全局的变量身上；
- 他只能支持引擎向着色器传入的数据，不能向外提交数据；
- 向量 ： 一共拥有4种维度的向量，1-4之间
- 语义
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- 基础数据类型 ：
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