Real-TimeRendering讀書筆記-知識點概括——第三章（記憶用）
第三章，GPU
GPU由大量的（數以千計）處理器（着色單元）構成。
SIMD模式：single instruction,multiple data 單一指令，多數據
假如有一個模型需要兩千個像素繪製，那麼一個像素着色程序就需要被調用兩千次，如果一個處理器來處理，那麼如果像素需要訪問紋理數值，這個訪問指令的生成是非常迅速的，但是因爲紋理數據並不存儲在片元數據當中，它是在內存的其他位置，那麼訪問紋理數值是很耗時間的，所以該處理器不能在等待獲得了紋理值再去繪製，而是要跳到下一個像素，生成調用紋理值指令，以此類推，直到獲得了一個紋理值之後再返回去進行繪製。
每一個着色程序調用可以理解爲一個線程（和CPU當中的線程意義不同），使用一個着色程序的線程可以被打包成一個組，在NVIDIA當中被稱爲warps，在AMD當中被稱爲wavefronts。
具體處理方式如下圖：
Shader Language（HLSL、GLSL）被編譯成虛擬機字節碼也叫做中間語言，中間語言再被驅動程序轉換爲指令集（ISA）在GPU上運行。基本數據類型是32位單精度浮點標量和向量，現代GPU也支持32位整型和64位浮點型數據。還支持一些聚合類型如結構體、矩陣和數組。
着色編程：
DrawCall：調用圖形API去繪製片元，每個可編程的圖形着色程序（shader）有兩種不同的輸入：Uniform（一次DrawCall中不會改變的值）和Varying（一次DrawCall中不斷改變的值）一般用來存儲Uniform值的寄存器要比用來存儲Varying值的寄存器多得多。
Flow control流程控制：分爲靜態流程控制和動態流程控制。
靜態流程控制主要是爲了針對不同的情況可以應用同一個shader（意義相當於ShaderLab中的Pass）
動態流程控制主要是應對不同的varying輸入進行不同的操作（相當於if語句）
圖形編程API演變史：
ShaderModel DirectX提出來區分不同硬件的着色能力。
DirectX9 ShaderModel2.0 可編程的頂點和像素着色器
ShaderModel3.0 流式控制
DirectX10 ShaderModel4.0 幾何着色器和流式輸出
DirectX11 ShaderModel5.0 tessellation stage shaders and the compute shader
VertexShader
頂點着色器的用途:動畫、程序性變形、粒子系統等等。
The Tessellation Stage （曲面細分）
相關內容參考：曲面細分着色器相關
在DirectX11中開始被支持，在OpenGL4.0中被支持
主要包含三個部分：hull shader、tessellator、domain shader
輸入是控制點和一些細分曲面。
Hull shader負責告訴tessellator生成多少三角形，以及怎樣生成，生成什麼樣子。同時hull shader也可以更改、操作控制點。
tessellator在管線當中是一個固定的函數，hull shader告訴它需要生成什麼樣子的曲面。另外hull
Shader也傳遞兩個重要的參數：inner 和 outer edge。
細分曲面的數量通過指定兩組值：內部和外部細分曲面程度來控制的。外部細分曲面的值控制域的周邊是如何劃分的，然後存放在一個隱式聲明的名爲 gl_TessLevelOuter 的含有四個元素的數組中。而內部細分曲面程度指定了域的內部如何進行劃分，然後存放在一個名爲 gl_TessLevelInner 的含有兩個元素的數組中。