首先，什么是渲染管线？
渲染管线就是将3D空间中的事物转化为2D平面图（降维打击）。
计算机图形渲染管线分为三个大的阶段：
一、应用程序阶段
二、几何阶段
三、光栅化阶段
应用阶段（主要由CPU负责）
一、剔除
剔除总共分为四步：
1，距离剔除 （默认不开启，details->LOD）
当从近向远拉镜头的时候，会看到有物体突然消失的效果，UE4会自动进行一个检查，看一个物体是否超出了某个距离，如果超过了，那么就不渲染它。在下一帧中，就不会被渲染。它不仅适用于物体，还适用于粒子。
2，视锥体剔除（默认开启，并且无法被禁用）
摄像头有一个视角，超出视角的物体是看不见的，所以不会被渲染。
3，预计算可见性（默认不开启，world settings->Precomputed Visibility）
渲染前，会与计算哪些物体是被遮挡的，如果被遮挡了，就不渲染这个物体。
细节：可以打开可视化，这时候UE4会显示一个一个的单元格，每当摄像机走到单元格，就会向单元格询问，我能看到哪些？我不能看到哪些？能看到的，就会被渲染。
4，遮挡剔除
精确计算每一个物体的可见性，询问每一个模型的可见性。而巨大的物体通常是被一直渲染的。(可以通过freeze rendering)
以上四种剔除方式的消耗是递增的。
讨论：那既然3和4的损耗大，为什么不把小的模型合并成大的模型呢？因为这样就可以减少对象数量了。
这样的确可以减少模型数量，但是即使只能看到一个角，整个大的模型也都会被渲染，而大部分模型我们是看不到的。
二、Drawcall
传递各项参数给对应的函数接口，交由GPU处理。参数有：顶点坐标、法向量、纹理坐标、纹理。
几何阶段（主要由GPU负责）
几何阶段主要有两个任务：
一、变换三维顶点坐标
二、光照计算
三维顶点坐标变换流程图：
这个过程可以参考在真实世界中，是如何拍照的？
1，寻找拍摄对象（模型变换） 2，摆放相机（相机变换）
3，调节相机参数（投影变换） 4，拍照（视口变换）
模型变换（顶点着色器）
将本地坐标变换为世界坐标，比如想要将一个模型导入UE4，这个模型本身是有形状的，因此顶点会有一个相对位置，那么要将模型导入世界，它在世界中中就要有自己的坐标，这个过程就是模型变换。举例：P是本地坐标，用模型坐标乘以P，P`就是世界坐标
相机变换
要得到相机坐标下的位置，首先要把相机坐标系移动到世界坐标系中，即相机坐标系的逆变换。此时模型坐标系，在左侧叠加了一个相机坐标系的逆矩阵。
正交投影变换
将3D物体投影到2D平面，但是实际的操作，是将相机放到视锥体的中心。具体有三个操作步骤
1，位移矩阵(移动视锥体到相机坐标的中心) ->Mt
2，缩放矩阵(将边的大小缩放到-1与1之间) ->Ms
3，Z的方向要反向，Z本来默认指向屏幕外的反向，但这并不是相机拍摄的方向->M-z
最后正交投影矩阵->M-zMsMt
透视投影
1，投影
2，归一化
透视投影跟正交投影相对，透视投影依据近大远小原则。而最终显示的大小，与距离大小成负相关。
本可以通过上述式子最右边的4*4矩阵得到投射点的坐标，但是该矩阵是不可逆的（矩阵的不满秩），所以无法在实际中应用。实际中会有方案解决。
视口变换
将（-1,1）范围转换到屏幕坐标，深度值从（-1,1）转换到（0,1），缩放2倍
1，缩放
2，移动
合成到一起之后就变成了了下图的公式；（左侧移动，右侧缩放）：
移动：(Xmin+Xmax)/2,(Ymax+Ymin)/2,1/2;
缩放：(Xmax-Xmin)/2,(Ymax-Ymin)/2,1/2;
光栅化阶段（GPU负责）
使用上个阶段传递的数据来产生屏幕上的像素，并渲染出最终的图像。
主要分为两个部分：
一、几何部分 ：决定窗口坐标中哪些整形栅格区被基本图元占用
二、着色部分：分配一个颜色值和深度值到各个区域
几何部分
1，如何判断Viewport内任一像素P是否位于Triangle内部？
引入边函数EdgeFunction：
三个顶点V1（3,20）、V2（13,2）、V3（27，25），任意一点P。
变函数EdgeFunction
Edge12(P)=(P.x-V1.x)*(V2.y-V1.y)-(P.y-V1.y)*(V2.x-V1.x)
Edge12(P)=-18*P.x-10*P.y+254
左侧像素Edge12(P)>0
右侧像素Edge12(P)<0
可以得到：三角形内的像素符号为负，三角形外的像素符号为正。这里贴一个三角形面积公式：
S=1/2|x1y2-x1y3+x2y3-x2y1+x3y1-x2y2|
其实是1/2(AB×AC)；
2，如何遍历视口内的像素得到三角形内的像素：
视口逐级分Tile。先判断tile的四个顶点是否可见，如果不可见直接剔除：
如何部分可见或者全部可见，递归判断次级Tile是否可见
着色部分
判断出像素位于三角形内部后，下一步需要解决像素颜色的计算问题
此时已经确定了像素在Viewport里位置P(x,y)
如上面的公式所示，通常还需要计算出来像素对应的
–像素深度Depth
–纹理坐标UV
–法线Normal
Depth、UV和Normal是顶点属性，这个问题通常称为<顶点属性的插值问题>
//待完成；
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