1.2 图形绘制流水线

图形绘制流水线以三维模型、场景数据和视图参数作为输入，并将像素数据输出到显示设备。这是一个迭代的过程，每个阶段的输出作为下一个阶段的输入，直到生成最终的视觉图像。

如图1-1所示，图形绘制流水线主要包括三个阶段：顶点处理（Vertex Processing）阶段、光栅化（Rasterization）阶段和片元处理（Fragment Processing）阶段。

1．顶点处理阶段

顶点处理阶段主要处理输入的顶点数据，执行顶点变换（如建模变换、视图变换和投影变换等），也会计算光照和阴影，并进行顶点级别的动画和形变。此阶段将输入的顶点从模型空间转换到裁剪空间，输出一系列裁剪空间中的顶点坐标及光照数据。

第3章将介绍建模变换的基本知识和常用方法。第4章将讨论常用的几何变换，包括二维几何变换、三维几何变换等。

2．光栅化阶段

光栅化阶段将顶点处理阶段的输出（即几何形状）转换成像素（片元）。它执行屏幕空间的坐标变换，并将基本几何形状（如三角形等）转换成像素网格。这一阶段还负责管理深度缓存，以保证正确的遮挡关系。

第2章将介绍光栅转换的基本知识，重点讨论直线绘制、图形裁剪、扫描线填充、消隐等经典算法。

3．片元处理阶段

片元处理阶段，也称为像素处理阶段，主要负责对光栅化阶段生成的像素进行处理。此阶段生成每个像素的最终颜色，为后续的纹理映射、光照和阴影计算等工作服务。此阶段的输出为像素数据（包括颜色和深度值等）。

第5章将讨论光照绘制的基本知识和常用的光照模型等。

此外，第6章和第7章将介绍计算机图形学的高级应用，包括计算机动画技术和声音模拟技术。第8章将讨论深度学习的基本知识及其在计算机图形学领域的应用进展。 9nWqY0viFBnydzI7S31qqPrN9niRNCdbKA94eQzxCkxHzGxuVgxJphBMAKKWWmwY