3 rendering pipeline

3d绘制流水线，已经形成很多年的理论，把虚拟的3D世界的场景转化为2d的图像显示在屏幕上

是这么个流程：

局部坐标系

世界坐标系

观察坐标系

背面消隐

光照

裁剪

投影

视口坐标系

光栅化

其中，关于坐标系的变换都是由矩阵运算实现的，DX提供了这些运算，这类运算可以得到硬件加速支持

局部坐标系

用来定义物体的三角形单元列表（物体本身），这里不用考虑其他的因素（大小，位置，朝向）

这些是在模型被做出来的时候就有的

世界坐标系

每个模型在3D世界里的坐标，朝向，相对比例

从 局部坐标 到 世界坐标 是通过世界变换

世界变换是一个矩阵运算

先定义变换矩阵（平移，旋转，缩放）然后设置世界变换矩阵，将当前设备的模型从原点变到世界坐标位置

这个操作会变换所有的模型，所以变一个画一个，画完再变回来

观察坐标系

通过取景变换，把摄像机变换到世界坐标原点，朝向Z轴正方向，所有物体同步一起变换（和摄像机相对位置和朝向不变）

变换之后的几何体就位于观察坐标系中

背面消隐

每个多边形都有两个面，一个规定为正面，一个为背面，对于封闭体，其内部的那些面为背面，摄像机禁止进入物体内部，所以背面是看不到的。

正面朝向摄像机的多边形是正面朝向多边形，相对的有背面朝向多边形，背面朝向的会被正面朝向的遮挡，从而被剔除

这个过程就是背面消隐

在区分一个多边形是正面还是背面的时候，我们之前用过的顶点索引就起作用了，顶点索引是顺时针方向绕序记录的，

在观察坐标系中 顺时针记录的多边形正面朝向 逆时针的背面朝向

光照

在世界坐标中定义，在观察坐标系中起作用，有光照会产生更加逼真的效果

裁剪

将视域体之外的物体剔除掉，就是裁剪，分几种情况进行（完全在内，完全在外，一部分在内）

投影

获取3D场景的2D表示（从n 维 转换到 n-1 维）

这里用的是 透视投影 它会产生透视缩短的视觉效果，近大远小，刚好是我们想要的效果

DX进行这个过程是用投影矩阵，这个矩阵描述视域体

把顶点坐标转换成2d描述

视口变换

把投影得到的2D顶点坐标转换到另一个窗口（任意大小，可以是屏幕，也可以是一个小窗口）

视口变换是定义一个描述视口的结构，然后设定到设备，完成变换

光栅化

完成上述的所有变换之后，就会得到一个2D三角形单元列表，为了绘制每个三角形单元，计算构成三角形单元的每个像素的颜色值

最终结果是一幅2d图像

这个过程计算量很大， 尽量借助图形加速卡

（编辑：李大同）

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