渲染流水線的工作任務(wù)在于由一個三維場景出發(fā)、生成（或者說渲染）一張二維圖像。換句話說，計算機(jī)需要從一系列的定點(diǎn)數(shù)據(jù)、紋理等信息出發(fā)，把這些信息最終轉(zhuǎn)換成一張人眼可以識別的圖像。而這個工作通常是由CPU和GPU共同完成的。

渲染流程分為3個階段：

? 應(yīng)用階段（Application）

? 幾何階段（Geometry Stage）

? 光柵化階段（Rasterizer Stage）.

注意，這里僅僅是概念性階段，每個階段本身通常也是一個流水線系統(tǒng)，即包含了子流水線階段下圖顯示了3個概念階段之間的聯(lián)系。

應(yīng)用階段

從這個名字我們可以看出，這個階段是由我們的應(yīng)用主導(dǎo)的，因此通常由CPU負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)，換句話說，我們這些開發(fā)者具有這個階段的絕對控制權(quán)。

在這個階段中，開發(fā)者有3個主要任務(wù)：

首先，我們需要準(zhǔn)備好場景數(shù)據(jù)，例如攝像機(jī)的位置、視錐體、場景中包含了哪些模型、使用了哪些光源等等；

其次，為了提高渲染性能，我們往往需要做一個粗粒度的剔除（culling）工作，以把那些不可見的物體剔除出去，這樣就不需要再移交給幾何階段處理；

最后，我們需要設(shè)置好每個模型的渲染狀態(tài)。

這些渲染狀態(tài)包括但不限于它使用的材質(zhì)（漫反射顏色、高光反射顏色）、使用的紋理、使用的Shader等。這一階段最重要的是輸出渲染所需要的幾何信息，即渲染圖元（rendering primitives）、通俗來講，渲染圖元可以是點(diǎn)、線、三角面等。這些渲染圖元將會被傳遞給下一個階段——幾何階段。

幾何階段

幾何階段用于處理所有和我們要繪制的幾何相關(guān)的事情。例如，決定需要繪制的圖元是什么，怎樣繪制它們，在哪里繪制它們。這個階段通常在GPU上進(jìn)行。

幾何階段負(fù)責(zé)和每個渲染圖元打交道，進(jìn)行逐定點(diǎn)、逐多邊形的操作。這個階段可以進(jìn)一步分成更小的流水線階段，幾何階段的一個重要任務(wù)就是把定點(diǎn)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換屏幕空間中，再交給光柵器進(jìn)行處理。通過對輸入的渲染圖元進(jìn)行多步處理后，這一階段將會輸出屏幕空間的二維定點(diǎn)坐標(biāo)、每個定點(diǎn)對應(yīng)的深度值、著色等相關(guān)信息，并傳遞給下一個階段。

光柵化階段

這一階段將會使用上個階段傳遞的數(shù)據(jù)產(chǎn)生屏幕上的像素，并渲染出最終的圖像。這一階段也是在GPU上運(yùn)行。光柵化的任務(wù)主要是決定每個渲染圖元的哪些像素應(yīng)該被繪制在屏幕上。它需要對上一個階段得到的逐頂點(diǎn)數(shù)據(jù)（例如紋理坐標(biāo)、頂點(diǎn)顏色等）進(jìn)行插值，然后再進(jìn)行逐像素處理。