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這篇隨筆，就不按照各種專業的解釋來描述了，完全看自己發揮吧，寫到哪兒算哪兒。若是哪里有說的不對的地方，請各位看官直說無妨！
說到游戲研發，就不可避免會提到圖形學，圖形學里面細去研究，就會牽涉到各種各樣的數學知識，向量，矩陣之類的！而到這兒，咱們先開始從shader談起，什么是shader?咱們通常說寫個shader,其實也就是寫了一個執行某種功能的程序，跟你寫個普通的程序原理上說一樣的，而不同之處在於，shader是寫個GPU執行的，說到GPU執行，那么就得談到3D游戲里面的那些人物啊，花鳥啊，是怎么看到的，或者說的專業一點，叫做渲染出來的！
如果在2D上面，很簡單，完全可以看作是一張圖貼在屏幕上就OK。在3D上面，就復雜了一點，首先，我們的屏幕上2D的，不像現實世界，是三維空間！那么怎么在屏幕上畫東西才能看上去有3D效果呢，你可以試試在紙上畫一個立方體，學過數學都會畫，你第一眼看上去就會覺得這是3D的，而不是一個簡單的矩形！
模型坐標系：在計算機的3D世界里，也是通過這樣一種東西來實現了3D效果。如果在計算機屏幕上面繪制3D模型，那么我們首先在3D軟件上制作出這個模型，這個模型會有一個原點，來建一個坐標系，無論是左手還是右手都差不多，這個坐標系，我們就叫做模型坐標系，那么這個模型的每個部位都相對於原點有一個坐標。
世界坐標系：既然每個模型都有一個坐標系，就相當於你自己舉着手，你的手在臉的正前方，那么相對於旁邊的人，你的手在哪兒。那么就會有了一個概念叫世界坐標系，在世界坐標系中，每個模型的坐標都是相對於世界坐標系原點的，那么除非重疊，否則是不可能出現坐標一樣的情況。就相當於你站的位置，不會再有人站了一樣。而我們的光照計算也會是在世界坐標系中進行。
攝影坐標系：每個人都是在以自己的眼睛來看這個世界，比如你轉動你的眼睛，看到的事物就會不一樣。同樣，在計算機的世界里，每次只能從唯一的視角出發來渲染物體，3D游戲都會提供攝像機漫游的功能，屏幕顯示的內容會隨着攝像機的變化而變化，這是因為GPU將物體的頂點坐標從世界坐標系轉到了攝像機坐標系。所謂的攝像機坐標系，是以攝像機為原點，由視線方向，視角和遠近平面，組成的一個梯形體的三維空間，叫做viewing frustum(視錐體）如下圖
既然可以看見的區域已經確定，那么GPU就得做一下篩檢，就像你面朝大海，即便春暖花開，你也只能看到你朝着的那面，你背后的風景你是看不到的，但那又客觀存在着。這個時候，GPU就得做一下裁剪，在這個區域內的東西才會渲染，不在這個區域內的，那就只能被拋棄了，這一步叫做裁剪（clip）,怎么判斷物體在不在這個區域的過程，叫做裁剪算法。
至於怎么裁剪的，過程算法比較復雜，請自行參閱資料（這個過程也可以在應用程序中做）。裁剪過后，你這些東西都還是在3D空間里面的概念，而始終得顯示在二維的屏幕上面，那么就得有個過程叫做屏幕映射，也就是說將3D的東西在2D的平面上顯示出來
就如同將這個立方體畫在紙上，而你一看到一張紙上畫的圖，還是看出3D效果來。
之后的步驟，叫做圖元裝配，根據頂點的位置和索引關系，組成線和面，然后將超出屏幕外的三角形進行裁剪，就像一個三角形有一個頂點在屏幕外，剪掉之后，這三角形就會變成四邊形了。接下來的過程，叫做光柵化，所謂光柵化，就是給顯示器的像素點賦值，屏幕是由一個一個的像素點構成，給每個點賦值上相應的顏色，連起來就是一整個屏幕了，結果之前的過程，我們可以得到每個點的屏幕坐標值，也知道我們要繪制成啥樣（點，線，面）其中還有個問題，如圖
之后，我們就需要知道每個頂點的顏色了，這個顏色也在頂點信息之中，其中會牽涉到一種情況叫做混色，是根據當前的顏色跟正在計算的顏色的透明值，混合為一種顏色進行輸出，也就是我們常說的Alpha值，一般叫做alpha混合技術，每個像素都關聯一個RGB顏色值和一個A值，Alpha值用來描述物體的透明度.
計算公式為newColor=curColor*a+(1-a)*nextColor 。混合之后，顏色被寫入幀緩存中。那么如果同樣一個位置的，有兩個頂點，如果有兩種顏色，而且都不透明，那么，到底是繪制那一種顏色呢？這里就有一個概念，叫做Z Buffer一般叫Z緩沖區，或者叫深度緩沖區，用來確定這個遮擋關系，這個值在（0,1）值越小，離近裁屏幕就更近，想象一下，在現實生活中，兩塊木板豎着疊在你面前，你當然只能看到近的那塊。那么，GPU通過比較來判斷頂點之間的遮擋關系，這個值其實也只是一個相對的大小，完全就是用來比較才有用的。
算了，暫時停一下先，好累的說