1. 渲染分幾個(gè)階段?

渲染3個(gè)階段:應(yīng)用階段.幾何階段.光柵化階段.

應(yīng)用階段：由CPU處理。把視野外的物體剔除掉,然后設(shè)置要渲染的狀態(tài)（材質(zhì)紋理、紋理、Shader等），然后把圖元（點(diǎn)、線、三角面）傳遞到幾何階段。

幾何階段：由GPU處理。處理傳來的頂點(diǎn)和三角面。這個(gè)階段重要任務(wù)就是把模型坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到屏幕坐標(biāo)。這一階段會(huì)輸出屏幕空間的二維頂點(diǎn)坐標(biāo)、頂點(diǎn)的深度值、顏色等相關(guān)屬性。

光柵化階段：由GPU處理。圖元所包含的像素進(jìn)行處理。然后哪些像素要被輸出到屏幕上。

2. 什么是DrawCall？

CPU設(shè)置好了渲染狀態(tài)，然后告訴GPU要渲染什么。這一告訴的階段被稱之為DrawCall。

3. GPU渲染的過程？

頂點(diǎn)數(shù)據(jù)->頂點(diǎn)著色器->曲面細(xì)分->幾何處理->裁剪->屏幕映射->三角形設(shè)置->三角形遍歷->片元著色器->逐片元操作->打印屏幕圖像

頂點(diǎn)著色器：可完全編程。最主要的是把模型空間的位置轉(zhuǎn)換到裁剪空間。同時(shí)處理頂點(diǎn)顏色。

曲面細(xì)分：可完全編程。這個(gè)階段細(xì)分圖元用的。比如實(shí)現(xiàn)LOD效果，加頂點(diǎn)實(shí)現(xiàn)更細(xì)節(jié)的動(dòng)畫，用低模加細(xì)分在運(yùn)行的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)高模效果。

曲面細(xì)分詳細(xì)分為三個(gè)階段。Hull Shader Stage、Tessellator Stage、Domain Shader Stage。

Hull Shader Stage基本是配置的。告訴第二個(gè)階段（Tess）要怎么細(xì)分。比如用是用三角形，還是四邊形細(xì)分。細(xì)分的每個(gè)邊有分成幾個(gè)點(diǎn)。

Tessellator Stage是自動(dòng)完成的。通過HS配置的數(shù)據(jù)，利用重心坐標(biāo)系、貝賽爾曲線等生成新的面。

Domain Shader Stage是處理新產(chǎn)生的面。比如設(shè)置它們的Normal之類的。

幾何著色器。是完全可編程的。在頂點(diǎn)著色器階段我們不能得知頂點(diǎn)和頂點(diǎn)的關(guān)系，但是在幾何著色器可以。幾何著色器主要是添加或者減少圖元。

裁剪階段。是只能配置的。在裁剪坐標(biāo)系（其次坐標(biāo)系）下裁減掉不再視野外的圖元。如果一個(gè)圖元一半在視野內(nèi)，一半在視野外。則會(huì)裁剪掉視野外的然后添加新的頂點(diǎn)完成。比如實(shí)現(xiàn)雙面效果，我們可以用兩個(gè)Pass 分別Cull Front Cull Back來實(shí)現(xiàn)。

屏幕映射：不能配置和編程。即每個(gè)圖元的X和Y坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到二維的屏幕坐標(biāo)系。坐標(biāo)跟分辨率有關(guān)。OpenGL和DirectX的頂點(diǎn)和方向不一樣，需要用UV_STARTS_AT_TOP宏來判斷。

三角形設(shè)置：不能配置和編程。計(jì)算三角網(wǎng)格表示數(shù)據(jù)的過程。

三角遍歷：不能配置和編程。一個(gè)三角形所覆蓋的片元情況。此時(shí)片元還不是真正的像素。

片元著色器：可完全變成。進(jìn)行片元的效果處理。

逐片元操作：只能配置。先進(jìn)行測(cè)試工作，比如模版測(cè)試->深度測(cè)試->透明測(cè)試。如果通過所有測(cè)試還要進(jìn)行顏色混合。當(dāng)然如果沒有透明的話片元測(cè)試會(huì)在片元著色器前面。最后輸出像素到顏色緩沖區(qū)。

屏幕映射：利用雙重緩沖技術(shù)，把顏色打印到屏幕上。

4. CommandBuffer是什么做什么用？

可以利用指令渲染一些東西，不用攝像機(jī)。比如直接在一個(gè)RT用指令渲染一個(gè)人。

5. 也可以用CommandBuffer和GrabPass？

GrabPass和CommandBuffer 都可以進(jìn)行捕捉。GrabPass只有在每幀第一次的時(shí)候進(jìn)行捕捉，CommandBuffer可以每幀多次捕捉。

6. 人物描邊的幾種做法？

一.屏幕后處理方法。先用獲取深度圖，再比較點(diǎn)和周圍八個(gè)點(diǎn)的Normal和Depth是否大于一定的閥值，如果是則是邊，添加顏色。

二.視角和法線的點(diǎn)積，進(jìn)行描邊。

三.寫兩個(gè)Pass, 然后第一個(gè)pass的頂點(diǎn)根據(jù)法線外移一定的量進(jìn)行描邊。

7. 屏幕模糊處理？

一.壓縮像素模糊。獲取屏幕圖片，然后放在低像素的RT進(jìn)行壓縮，再放回到原像素。

二.快速模糊。獲取屏幕圖片，像素點(diǎn)取周圍4或8個(gè)點(diǎn)的顏色累加，然后再除以4或8。

三.卷積核模糊（高斯模糊）。獲取屏幕圖片，按照周圍的點(diǎn)用一定的卷積核（按權(quán)系數(shù)）進(jìn)行平均顏色。

四.運(yùn)動(dòng)模糊1。儲(chǔ)存多幀圖片。圖片按權(quán)融合作為最后的屏幕圖片。

五.運(yùn)動(dòng)模糊2。獲取上一幀和當(dāng)前幀的深度紋理。建立當(dāng)前片元的NDC。當(dāng)前的世界坐標(biāo)*上一幀的VP再除以上一幀的齊次坐標(biāo)的w，得到上一幀數(shù)的lastNDC，再lastNDC-ndc=>speed,沿speed方向進(jìn)行多次采樣。作為顏色，

六．深度模糊（景深DOF）。獲取深度圖，深度大于一定的閥值取周圍點(diǎn)進(jìn)行模糊。

8. Bloom的做法？

在C#中OnRenderImage中獲取當(dāng)前屏幕圖片，然后用Luminance（光亮度，即RGB*一定系數(shù)）的方法找出曝光區(qū)域，曝光區(qū)域進(jìn)行模糊處理，最后和原圖疊加。

9. Glow的做法？

一.在C#中利用Shader的RenderType 用RenderWithShader 替換要發(fā)亮的Shader 然后再在C#中進(jìn)混合。

二．利用CommandBuffer提前把人物渲染進(jìn)行混合。

三．如果人物的Alpha通道沒有用則可以利用Alpha通道進(jìn)行發(fā)光處理。

10. FXAA的做法？

先用Depth和Normal進(jìn)行識(shí)別邊緣，在判斷哪個(gè)邊緣的方向需要補(bǔ)齊，再取周圍的點(diǎn)進(jìn)行混合。

11. Fog的做法？

一.利用深度圖，像素點(diǎn)和Fog的深度進(jìn)行比較，然后乘一定的灰度值。

二.利用Unity_Fog 的方法，Unity_CALC_FOG_FACTOR_RAW(CameraWorldPos-ObjectWorldPos)來實(shí)現(xiàn)Fog.

12. 實(shí)現(xiàn)降低亮度的感覺？

顏色輸入，通過卷積核進(jìn)行顏色校正，實(shí)現(xiàn)暗的感覺。

13. HDR？

通過色調(diào)映射，將原來的顏色進(jìn)行映射處理得到新的顏色。

14. ShadowMap的實(shí)現(xiàn)？

一.在燈的位置用相機(jī)渲染一個(gè)LightMode 為ShadowCaster Pass通道來得到可投射陰影的光源的陰影映射紋理以及攝像機(jī)的深度紋理，利用這兩個(gè)紋理來得到屏幕空間的陰影圖，如果攝像機(jī)的深度圖中記錄的表面深度大于轉(zhuǎn)換到陰影映射紋理中的深度值，則說明該表面是可見的但是卻處于陰影當(dāng)中。

二.接受陰影直接用Unity 的Shadow_Coords、Transfer_Shadow和 Shadow_Attenuation。光照衰減用Unity_Light_Attenuation

15. BRDF的參數(shù)?

BRDF(Albedo（基礎(chǔ)顏色），Spec(反射顏色)，OneMinusRefl,Smoothness（光滑度）,WorldNormal,WorldViewDir,UnityLight(光顏，光方向，物體法線和光的點(diǎn)積（NDOTL））,

UnityIndirect(漫反射，鏡面反射）。

16. BRDF 漫反射公式？

Disney BRDF F->菲尼爾 D->法線 G->陰影遮擋

17. 延遲渲染GBUFFER參數(shù)。

GBufer.0.rgb=albedo

GBufer.0.a=occlusion

GBuffer.1.rgb=spec Color

GBuffer.1.a=smooth

GBuffer.2=normal

GBuffer.3=emission color

18. UI的原理?

Mesh組成，即面片。然后將UI圖片渲染在上面。

19. 九宮格UI的原理？

Mesh 的頂點(diǎn)拉伸。

20. UI的描邊？

即復(fù)制UI的頂點(diǎn)外移。

21. RectMas2D和 Mask 的區(qū)別？

RectMask2D不會(huì)合批，如果只有一個(gè)MASK 優(yōu)先使用。Mask 多個(gè)內(nèi)部會(huì)合批，但是不會(huì)和外部的合批，2個(gè)以上建議用。

22. ETC壓縮的原理的和比例？

ETC1將圖片分為4x4的塊來壓縮，由4x4x24=384bit壓縮為64bit，壓縮倍率為6。對(duì)像素塊的顏色進(jìn)行編碼，修改像素塊的亮度得到最終紋理。

23. 延遲渲染和正向渲染的區(qū)別？

正向渲染先著色計(jì)算，再深度測(cè)試。光數(shù)量為n物體數(shù)量為m，復(fù)雜度n*m。

延遲渲染先深度測(cè)試，在著色計(jì)算。光數(shù)量為n物體數(shù)量為m，復(fù)雜度n+m。

延遲渲染渲染的優(yōu)勢(shì)：就是把光源數(shù)目和場(chǎng)景數(shù)目分開了所以復(fù)雜度低，

只渲染可見的像素節(jié)省計(jì)算量，用更少的Shader，對(duì)后處理支持良好，在大量光源的場(chǎng)景尤為明顯。

延遲渲染缺點(diǎn)：內(nèi)存開銷大，GBuffer讀寫的性能瓶頸，透明物體存在問題渲染需要結(jié)合正向渲染，對(duì)MSAA抗鋸齒支持不好。

24. 如何降低GC？

一.頻繁使用的臨時(shí)變量提升為成員變量

二.共享的成員提升為靜態(tài)變量（單例化）

三.GC大的函數(shù)盡量繞過去(切換場(chǎng)景執(zhí)行GC.Collect)

四.使用合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Struct Class out ref）

五.使用合理的復(fù)用策略，減少new Object（ObjectPool,StringBuilder）

六.減少設(shè)計(jì)的耦合防止循環(huán)引用（橋接模式）

25. UI渲染的優(yōu)化?

一.UI減少DC用圖集（2的冪整數(shù)），也可以動(dòng)態(tài)生成圖集

二.圖片盡量別重疊。

三.Z值為0可以減少DC。

四.動(dòng)靜分離（細(xì)分Canvas拆分UIPlanes）。

五.不可見的設(shè)置Size為0或者設(shè)置Layer不可見，別SetActive。

六.關(guān)閉UI的Mipmap，減少內(nèi)存開銷

七.不透明UI，頂點(diǎn)數(shù)量換像素減少Over Draw開銷

八.視野外的不一定會(huì)剔除（會(huì)有DC），建議手動(dòng)不可見

九.減少特效字體（顏色、漸變、內(nèi)容頻繁更改（會(huì)導(dǎo)致頻繁渲染）），Rich Text

十.不要用空紋理Image來增加觸碰范圍，會(huì)增加DC，OverDraw，用Empty4Raycast 代替

26. 場(chǎng)景的優(yōu)化？

一.少動(dòng)態(tài)光和物體頂點(diǎn)，一些曲面棱角用法線圖代替。

二.不透明物體減少DC，減少材質(zhì)數(shù)量，減少面片（開銷DC>材質(zhì)數(shù)量>面片）

三.Combine 一些小的Mesh。

四.Static Batching、Dynamic Batching 、GPU Instance 渲染合批

五.設(shè)置視野距離、ShadowDistance、ShadowMap質(zhì)量（開銷高>中約等于低） 。

六.LOD，甚至遠(yuǎn)處直接用面片。

七.使用剔除組

八.開啟多線程渲染，但是會(huì)增加不透明和UI的渲染開銷

九.現(xiàn)在的手機(jī)分辨率高，可以降低分辨率來提高Frag Shader，同時(shí)降低我們開的RT的分辨率來提高效率

十.地形和多貼圖的PBR材質(zhì)用Texture2DArray（降低glbindTexture）

27. 粒子和動(dòng)畫優(yōu)化？

一.減少粒子系數(shù)數(shù)量和粒子數(shù)量（開銷粒子系統(tǒng)數(shù)量>粒子數(shù)量）

二.粒子使用讓粒子處于調(diào)用Play去播放 而不是 setactive

三.使用粒子池

四.多粒子系統(tǒng)可用一套圖集

五.調(diào)節(jié)動(dòng)畫誤差值、浮點(diǎn)精度可以適當(dāng)調(diào)節(jié)大來減少包占用

六.視野外的Visible不播放動(dòng)畫

七.通過貼圖來完成頂點(diǎn)動(dòng)畫

28.HSR?

隱藏表面消除(Hidden-surface removal):Early-Z技術(shù)。是指消除實(shí)體物體被其他物體所遮擋的那部分(隱藏直線消除與此類似，有用線性模型)；實(shí)現(xiàn)隱藏表面消除的最簡(jiǎn)單方法是使用深度緩沖區(qū)(又稱z緩沖區(qū))。深度緩沖區(qū)原理是把一個(gè)距離觀察平面（通常是近側(cè)裁剪平面）的深度值或者距離與窗口中的每個(gè)元素相關(guān)聯(lián)。

29.FPK？

FPK 是 Forward pixel kill(FPK) 即arm mali gpu中的一種隱藏面消除方法。

對(duì)于不透明的物體，當(dāng)按照從后往的次序渲染的時(shí)，可以改善性能。

與Earyly zs test 的區(qū)別是 ， Early-ZS 從前往后的次序渲染可以kill 掉 overdraw 。

但是實(shí)際情況不一定都是前往后，所以設(shè)計(jì)了FPK與Early-ZS提高GPU的性能

一句話總結(jié)：FPK 是 作用在安卓ARM GPU下的，針對(duì)于不透明物體，在從后往前渲染下的一種隱藏面消除方法，用于改善性能。Early ZS Test 是從前往后渲染的kill overdraw來提高性能的方法。FPK 與 Early ZS 互補(bǔ)提高GPU性能。

觸發(fā)FPK的條件：必須通過Early ZS Test 并做了Early ZS Buffer 更新的fragment才可以Kill 其他的fragment.每個(gè)fragment有兩個(gè)狀態(tài)To Kill(Kill 別的Fragment） To Be Kill（被別的Fragment Kill）只有當(dāng)前被標(biāo)記成To KIll ，然后后進(jìn)入FIFO隊(duì)列，這樣就能Kill 前面的To be Kill Fragment。

作用方法：標(biāo)記成To Kill 的fragment 后進(jìn)入FIFO 隊(duì)列 殺死前面的To be Kill Fragment。

30.GPU的IMR和TBR？

IMR（immediate mode rendering）：用于桌面（PC）的GPU的渲染模式。對(duì)于每一個(gè)draw call，vertex shading做完拼成圖元后直接做fragment shading，pipeline不會(huì)中斷執(zhí)行。

IMR優(yōu)點(diǎn)：架構(gòu)簡(jiǎn)單，頂點(diǎn)輸出結(jié)構(gòu)經(jīng)過裁剪等直接進(jìn)入片元。這樣不用額外的內(nèi)存來儲(chǔ)存中間結(jié)果，并且節(jié)省寫出、讀入的內(nèi)存帶寬。

IMR缺點(diǎn)：如果先渲染遠(yuǎn)的，再渲染近的，被近的遮擋會(huì)產(chǎn)生無效渲染。

TBR（tile based rendering）：TBR是指對(duì)于一個(gè)FBO（幀緩沖）, 將其拆成許多小的tile，先執(zhí)行所有draw call的vertex shading，拼裝成相應(yīng)的圖元后，接著對(duì)于每一個(gè)tile，各用一張鏈表(polygon list)來記錄位于該tile中的圖元；然后對(duì)于每一個(gè)tile中的每一個(gè)圖元進(jìn)行光柵化和fragment shading。

TBR優(yōu)點(diǎn)：一、節(jié)省帶寬，將FBO拆分成小Tile，這樣內(nèi)存中儲(chǔ)存的就是很多個(gè)小Tile來保存渲染結(jié)果，可以用片內(nèi)Memory來儲(chǔ)存，片內(nèi)Memory的優(yōu)勢(shì)是訪問速度快。二、FBO的vertex shading完了之后，可以知道每個(gè)drawcall物體的相對(duì)位置，可以用Early ZS Test 和 FPK 來Kill 掉不必要的Fragment，減少不必要的運(yùn)算。

TBR缺點(diǎn)：一、Vertex shading的計(jì)算結(jié)果以及每個(gè)tile和triangle list需要存到物理內(nèi)存。Fragment Shading又要從物理內(nèi)存里面讀回。所以需要額外的儲(chǔ)存空間和執(zhí)行效率。隨著模型復(fù)雜度的增加，缺點(diǎn)逐漸增強(qiáng)。二、一幀數(shù)里面有>=2的渲染,且后面渲染需要前面渲染的結(jié)果. TBR需要所有的圖元執(zhí)行完畢之后再執(zhí)行frag,因?yàn)?gt;=2的渲染,這時(shí)候后面的draw命令需要前面的渲染生成結(jié)果,那么不得不要求GPU把緩存的draw都執(zhí)行完畢,然后放棄當(dāng)前的緩存內(nèi)容.極端的時(shí)候,每次draw都需要前面的渲染結(jié)果,TBR直接退化成IMR