Question

我一直在学习DirectX 11，在我正在阅读的书中，它指出Rasterizer会输出Fragments。我的理解是，这些碎片是光栅化器的输出（输入几何图元），实际上只是2D位置（你的2D渲染目标视图）

以下是我认为理解的内容，请纠正我。

光栅化器采用几何图元（球体，立方体或盒子，环形）圆柱体，金字塔，三角形网格或多边形网格）（https://en.wikipedia.org/wiki/Geometric_primitive）。然后，它将这些基元转换为映射到渲染目标视图（即2D）的像素（或点）。这就是片段。对于每个片段，它执行像素着色器，以确定其颜色。

然而，我只是假设，因为没有简单的解释它是什么（我能找到）。

所以我的问题是......

1：什么是光栅化器？什么是输入，输出是什么？

2：与Rasterizer输出相关的片段是什么。

3：为什么片段是浮点4值（SV_Position）？如果它只是渲染目标视图的2D屏幕空间？

4：它如何与渲染目标输出（2D屏幕纹理）相关？

5：这就是我们清除渲染目标视图（任何颜色）的原因，因为Razterizer和Pixel Shader不会在渲染目标视图的所有X，Y位置上执行？

谢谢！

Answer 1

我不使用 DirectXI 而是 OpenGL ，但术语应该相似，如果不相同的话。我的理解是：

(scene geometry)     -> [Vertex shader]               -> (per vertex data)
(per vertex data)    -> [Geometry&Teseletaion shader] -> (per primitive data)
(per primitive data) -> [rasterizer]                  -> (per fragment data)
(per fragment data)  -> [Fragment shader]             -> (fragment)
(fragment)           -> [depth/stencil/alpha/blend...]-> (pixels)

因此，在顶点着色器中，您可以执行任何每个顶点操作，如坐标系变换，预先计算所需参数等。

在几何和teselation中，您可以从几何，发射/转换基元等计算法线。

光栅化器然后将几何体（基元）转换为片段。这是通过插值完成的。它基本上将任何原语的被观察部分划分为片段，参见convex polygon rasterizer。

片段不是像素也不是超级像素，但它们接近它。不同之处在于它们可能会或可能不会输出，具体取决于环境和管道配置（像素是可见输出）。您可以将它们视为可能的超像素。

片段着色器将每个片段数据转换为最终片段。在这里你计算每个片段/像素光照，着色，做所有纹理的东西，计算颜色等。输出也是片段，基本上是像素+一些额外的信息，所以它不只是位置和颜色，但可以有其他属性如好吧（比如更多的颜色，深度，阿尔法，模板等）。

这将进入最终组合器，它提供深度测试和任何其他启用的测试或功能，如混合。只有那个输出作为像素进入 framebuffer 。

我认为这回答了＃1，＃2，＃4 。

现在＃3 （由于我对 DirectX 缺乏了解），我经常需要 3D 片段的位置适当的照明或任何计算和使用homogenuous coordinates我们需要 4D（x，y，z，w）向量。片段本身具有 2D 坐标，但 3D 位置是从Vertex着色器传递的几何体的插值。因此它可能不包含屏幕位置，而是包含世界坐标（或任何其他坐标）。

＃5 是的，场景可能无法覆盖整个屏幕，或者您需要预设缓冲区，如深度，模板，Alpha，以便渲染按原样运行，并且不会被之前的帧结果无效。所以我们需要通常在帧开始时清除帧缓冲区。有些技术需要每帧多次清除其他（如发光效果）每多帧清除一次......

DirectX 11什么是片段？

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