Unity ShaderLab学习总结
Why Bothers？
为何已经有ShaderForge这种可视化Shader编辑器、为何Asset Store已经有那么多炫酷的Shader组件可下载，仍是有必要学些Shader的编写？html
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- 由于上面这些Shader工具/组件最终都是以Shader文件的形式而存在。
- 须要开发人员/技术美术有能力对Shader进行功能分析、效率评估、选择、优化、兼容、甚至是Debug。
- 对于特殊的需求，可能仍是直接编写Shader比较实际、高效。
总之，Shader编写是重要的；但至于紧不紧急，视乎项目需求。android
涉及范围
本文只讨论Unity ShaderLab相关的知识和使用方法。但，nginx
- 既不讨论渲染相关的基础概念，基础概念可参考Rendering Pipeline Overview等文章。
- 也不讨论具体的渲染技巧
- 移动设备GPU和桌面设备GPU硬件架构上有较多不一样点，详见下面的“移动设备GPU架构简述”一章。
使用Shader
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如上图，一句话总结：编程
- GameObject里有MeshRenderer，
- MeshRenderer里有Material列表，
- 每一个Material里有且只有一个Shader；
- Material在编辑器暴露该Shader的可调属性。
因此关键是怎么编写Shader。windows
Shader基础
编辑器
使用MonoDevelop这反人类的IDE来编写Shader竟然是让人满意的。有语法高亮，无语法提示。
若是习惯VisualStudio，能够以下实现.Shader文件的语法高亮。sass
- 下载做者donaldwu本身添加的关键词文件usertype.dat。其包括了Unity ShaderLab的部分关键字，和HLSL的全部关键字。关键字之后持续添加中。
- 将下载的usertype.dat放到Microsoft Visual Studio xx.x\CommonX\IDE\文件夹下；
- 打开VS，工具>选项>文本编辑器>文件扩展名，扩展名里填“shader”，编辑器选VC++，点击添加；
- 重启VS，Done。
Shader
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" { // ... }
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Shader的名字会直接决定shader在material里出现的路径数据结构
SubShader
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" { SubShader { //... } }
一个Shader有多个SubShader。一个SubShader可理解为一个Shader的一个渲染方案。即SubShader是为了针对不一样的渲染状况而编写的。每一个Shader至少1个SubShader、理论能够无限多个，但每每两三个就足够。
一个时刻只会选取一个SubShader进行渲染，具体SubShader的选取规则包括：架构
- 从上到下选取
- SubShader的标签、Pass的标签
- 是否符合当前的“Unity渲染路径”
- 是否符合当前的ReplacementTag
- SubShader是否和当前的GPU兼容
- 等
按此规则第一个被选取的SubShader将会用于渲染，未被选取的SubShader在此次渲染将被忽略。app
SubShader的Tag
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" { SubShader { Tags { "Queue"="Geometry+10" "RenderType"="Opaque" } //... } }
SubShader内部能够有标签（Tags）的定义。Tag指定了这个SubShader的渲染顺序（时机），以及其余的一些设置。编辑器
"RenderType"标签。Unity能够运行时替换符合特定RenderType的全部Shader。Camera.RenderWithShader或Camera.SetReplacementShader配合使用。Unity内置的RenderType包括："Opaque"：绝大部分不透明的物体都使用这个；"Transparent"：绝大部分透明的物体、包括粒子特效都使用这个；"Background"：天空盒都使用这个；"Overlay"：GUI、镜头光晕都使用这个；- 用户也能够定义任意本身的
RenderType这个标签所取的值。 - 应注意，
Camera.RenderWithShader或Camera.SetReplacementShader不要求标签只能是RenderType，RenderType只是Unity内部用于Replace的一个标签而已，你也能够自定义本身全新的标签用于Replace。
好比，你为本身的ShaderA.SubShaderA1（会被Unity选取到的SubShader，常为Shader文件中的第一个SubShader）增长Tag为"Distort"="On"，而后将"Distort"做为参数replacementTag传给函数。此时，做为replacementShader实参的ShaderB.SubShaderB1中如有也有如出一辙的"Distort"="On"，则此SubShaderB1将代替SubShaderA1用于本次渲染。 - 具体可参考Rendering with Replaced Shaders
"Queue"标签。定义渲染顺序。预制的值为"Background"。值为1000。好比用于天空盒。"Geometry"。值为2000。大部分物体在这个队列。不透明的物体也在这里。这个队列内部的物体的渲染顺序会有进一步的优化（应该是从近到远，early-z test能够剔除不需通过FS处理的片元）。其余队列的物体都是按空间位置的从远到近进行渲染。"AlphaTest"。值为2450。已进行AlphaTest的物体在这个队列。"Transparent"。值为3000。透明物体。"Overlay"。值为4000。好比镜头光晕。- 用户能够定义任意值，好比
"Queue"="Geometry+10"
"ForceNoShadowCasting"，值为"true"时，表示不接受阴影。"IgnoreProjector"，值为"true"时，表示不接受Projector组件的投影。
另，关于渲染队列和Batch的非官方经验总结是，一帧的渲染队列的生成，依次决定于每一个渲染物体的：
- Shader的RenderType tag,
- Renderer.SortingLayerID,
- Renderer.SortingOrder,
- Material.renderQueue（默认值为Shader里的"Queue"）,
- Transform.z(ViewSpace)（默认为按z值从前到后，但当Queue是“Transparent”的时候，按z值从后到前）。
这个渲染队列决定了以后（可能有dirty flag的机制？）渲染器再依次遍历这个渲染队列，“同一种”材质的渲染物体合到一个Batch里。
Pass
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" { SubShader { Pass { //... } } }
一个SubShader（渲染方案）是由一个个Pass块来执行的。每一个Pass都会消耗对应的一个DrawCall。在知足渲染效果的状况下尽量地减小Pass的数量。
Pass的Tag
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" { SubShader { Pass { Tags{ "LightMode"="ForwardBase" } //... } } }
和SubShader有本身专属的Tag相似，Pass也有Pass专属的Tag。
其中最重要Tag是 "LightMode"，指定Pass和Unity的哪种渲染路径（“Rendering Path”）搭配使用。除最重要的ForwardBase、ForwardAdd外，这里需额外提醒的Tag取值可包括：
Always，永远都渲染，但不处理光照ShadowCaster，用于渲染产生阴影的物体ShadowCollector，用于收集物体阴影到屏幕坐标Buff里。
其余渲染路径相关的Tag详见下面章节“Unity渲染路径种类”。
具体全部Tag取值，可参考ShaderLab syntax: Pass Tags。
FallBack
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader"{ SubShader { Pass {} } FallBack "Diffuse" // "Diffuse"即Unity预制的固有Shader // FallBack Off //将关闭FallBack }
当本Shader的全部SubShader都不支持当前显卡，就会使用FallBack语句指定的另外一个Shader。FallBack最好指定Unity本身预制的Shader实现，因其通常可以在当前全部显卡运行。
Properties
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" { Properties { _Range ("My Range", Range (0.02,0.15)) = 0.07 // sliders _Color ("My Color", Color) = (.34, .85, .92, 1) // color _2D ("My Texture 2D", 2D) = "" {} // textures _Rect("My Rectangle", Rect) = "name" { } _Cube ("My Cubemap", Cube) = "name" { } _Float ("My Float", Float) = 1 _Vector ("My Vector", Vector) = (1,2,3,4) // Display as a toggle. [Toggle] _Invert ("Invert color?", Float) = 0 // Blend mode values [Enum(UnityEngine.Rendering.BlendMode)] _Blend ("Blend mode", Float) = 1 //setup corresponding shader keywords. [KeywordEnum(Off, On)] _UseSpecular ("Use Specular", Float) = 0 } // Shader SubShader{ Pass{ //... uniform float4 _Color; //... float4 frag() : COLOR{ return fixed4(_Color); } //... #pragma multi_compile __ _USESPECULAR_ON } } //fixed pipeline SubShader { Pass{ Color[_Color] } } }
- Shader在Unity编辑器暴露给美术的参数，经过Properties来实现。
- 全部可能的参数如上所示。主要也就Float、Vector和Texture这3类。
- 除了经过编辑器编辑Properties，脚本也能够经过
Material的接口（好比SetFloat、SetTexture编辑） - 以后在Shader程序经过
[name]（固定管线）或直接name（可编程Shader）访问这些属性。 - 在每个Property前面也能相似C#那样添加Attribute，以达到额外UI面板功能。详见MaterialPropertyDrawer.html。
Shader中的数据类型
有3种基本数值类型：float、half和fixed。
这3种基本数值类型能够再组成vector和matrix，好比half3是由3个half组成、float4x4是由16个float组成。
float：32位高精度浮点数。half：16位中精度浮点数。范围是[-6万, +6万]，能精确到十进制的小数点后3.3位。fixed：11位低精度浮点数。范围是[-2, 2]，精度是1/256。
数据类型影响性能
- 精度够用就好。
- 颜色和单位向量，使用
fixed - 其余状况，尽可能使用
half（即范围在[-6万, +6万]内、精确到小数点后3.3位）；不然才使用float。
- 颜色和单位向量，使用
ShaderLab中的Matrix
当提到“Row-Major”、“Column-Major”，根据不一样的场合，它们可能指不一样的意思：
- 数学上的，主要是指矢量V是Row Vector、仍是Column Vector。引用自[Game Engine Architecture 2nd Edition, 183]。留意到V和M的乘法，当是Row Vector的时候，数学上写做VM，Matrix在右边，Matrix的最下面一行表示Translate；当是Column Vector的时候，数学上写做MtVt，Matrix在左边而且须要转置，Matrix最右面一列表示Translate。
- 访问接口上的：Row-Major即MyMatrix[Row][Column]、Column-Major即MyMatrix[Column][Row]。HLSL/CG的访问接口都是Row-Major，好比MyMatrix[3]返回的是第3行；GLSL的访问接口是Column-Major，好比MyMatrix[3]返回的是第3列。
- 寄存器存储上的：每一个元素是按行存储在寄存器中、仍是按列存储在寄存器中。须要关注它的通常状况举例是，float2x3的MyMatrix，究竟是占用2个寄存器（Row-Major）、仍是3个寄存器（Column-Major）。在HLSL里，能够经过#pragmapack_matrix设定row_major或者column_major。
上述状况，互不相干。
而后，ShaderLab中，数学上是Column Vector、访问接口上是Row-Major、存储上是（还没有查明）。
ShaderLab中各个Space的坐标系
通常状况下，从Vertex Buff输入顶点到Vertex Shader，
- 该顶点为左手坐标系Model Space中的顶点
vInModel，
其用w=1的Homogenous Cooridniates（故等效于Cartesian Coordinates）表达vInModel = float4(xm, ym, zm, 1)； vInWrold = mul(_Object2World , vInModel)后，得出左手坐标系World Space中的vInWorld，其为w=1的Homogenous Cooridniates（故等效于Cartesian Coordinates）vInWorld = float4(xw, yw, zw, 1)；vInView = mul(UNITY_MATRIX_V , vInWrold)后，得出右手坐标系View Space中的vInView，其为w=1的Homogenous Cooridniates（故等效于Cartesian Coordinates）vInWorld = float4(xv, yv, zv, 1)；vInClip = mul(UNITY_MATRIX_P , vInView)后，得出左手坐标系Clip Space中的vInClip，其为w每每不等于1的Homogenous Cooridniates（故每每不等效于Cartesian Coordinates）vInClip = float4(xc, yc, zc, wc)；
设r、l、t、b、n、f的长度绝对值以下图：
注意View Space中摄像机前方的z值为负数、-z为正数。则GL/DX/Metal的Clip Space坐标为：- GL:
xc=(2nx+rz+lz)/(r-l);yc=(2ny+tz+bz)/(t-b);zc=(-fz-nz-2nf)/(f-n);wc=-z;
- DX/Metal:
xc=(2nx+rz+lz)/(r-l);yc=(2ny+tz+bz)/(t-b);zc=(-fz-nf)/(f-n);wc=-z;
- GL:
vInNDC = vInClip / vInClip.w后，得出左手坐标系Normalized Device Coordinates中的vInNDC，其为w=1的Homogenous Cooridniates（故等效于Cartesian Coordinates）vInNDC = float4(xn, yn, zn, 1)。xn和yn的取值范围为[-1,1]。- GL:
zn=zc/wc=(fz+nz+2nf)/((f-n)z); - DX/Metal:
zn=zc/wc=(fz+nf)/((f-n)z); - 在Unity中，
zn的取值范围能够这样决定：- 若是
UNITY_REVERSED_Z已定义，zn的取值范围是[UNITY_NEAR_CLIP_VALUE, 0]，即[1,0] - 若是
UNITY_REVERSED_Z未定义，zn的取值范围是[UNITY_NEAR_CLIP_VALUE, 1]- 若是
SHADER_API_D3D9/SHADER_API_D3D11_9X定义了，即[0,1] - 不然，即OpenGL状况，即[-1,1]
- 若是
- 若是
- GL:
v2f vert (appdata v) { v2f o; o.vertex = mul(UNITY_MATRIX_MVP, v.vertex); // 1 、二、3是等价的，和4是不等价的 // 由于是M在左、V在右，因此是Column Vector // 由于是HLSL/CG语言，因此是访问方式是Row-Major o.rootInView = mul(UNITY_MATRIX_MV, float4(0, 0, 0, 1)); // 1 o.rootInView = float4(UNITY_MATRIX_MV[0].w, UNITY_MATRIX_MV[1].w, UNITY_MATRIX_MV[2].w, 1); // 2 o.rootInView = UNITY_MATRIX_MV._m03_m13_m23_m33; // 3 //o.rootInView = UNITY_MATRIX_MV[3]; // 4 return o; } fixed4 frag (v2f i) : SV_Target { // 由于是ViewSpace是右手坐标系，因此当root在view前面的时候，z是负数，因此须要-z才能正确显示颜色 fixed4 col = fixed4(i.rootInView.x, i.rootInView.y, -i.rootInView.z, 1); return col; } struct appdata { float4 vertex : POSITION; }; struct v2f { float4 rootInView : TEXCOORD0; float4 vertex : SV_POSITION; };
Shader形态
Shader形态之1：固定管线
固定管线是为了兼容老式显卡。都是顶点光照。以后固定管线多是被Unity抛弃的功能，因此最好不学它、当它不存在。特征是里面出现了形以下面Material块、没有CGPROGRAM和ENDCG块。
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" { Properties { _Color ("My Color", Color) = (.34, .85, .92, 1) // color } // Fixed Pipeline SubShader { Pass { Material{ Diffuse [_Color] Ambient [_Color] } Lighting On } } }
Shader形态之2：可编程Shader
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" { Properties {} SubShader { Pass { // ... the usual pass state setup ... CGPROGRAM // compilation directives for this snippet, e.g.: #pragma vertex vert #pragma fragment frag // the Cg/HLSL code itself float4 vert(float4 v:POSITION) : SV_POSITION{ return mul(UNITY_MATRIX_MVP, v); } float4 frag() : COLOR{ return fixed4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0); } ENDCG // ... the rest of pass setup ... } } }
- 功能最强大、最自由的形态。
- 特征是在Pass里出现
CGPROGRAM和ENDCG块 - 编译指令
#pragma。详见官网Cg snippets。其中重要的包括：
| 编译指令 | 示例/含义 |
|---|---|
#pragma vertex name#pragma fragment name |
替换name，来指定Vertex Shader函数、Fragment Shader函数。 |
#pragma target name |
替换name（为2.0、3.0等）。设置编译目标shader model的版本。 |
#pragma only_renderers name name ...#pragma exclude_renderers name name... |
#pragma only_renderers gles gles3，#pragma exclude_renderers d3d9 d3d11 opengl，只为指定渲染平台（render platform）编译 |
- 引用库。经过形如
#include "UnityCG.cginc"引入指定的库。经常使用的就是UnityCG.cginc了。其余库详见官网Built-in shader include files。 - ShaderLab内置值。Unity给Shader程序提供了便捷的、经常使用的值，好比下面例子中的
UNITY_MATRIX_MVP就表明了这个时刻的MVP矩阵。详见官网ShaderLab built-in values。 - Shader输入输出参数语义（Semantics）。在管线流程中每一个阶段之间（好比Vertex Shader阶段和FragmentShader阶段之间）的输入输出参数，经过语义字符串，来指定参数的含义。经常使用的语义包括：
COLOR、SV_Position、TEXCOORD[n]。完整的参数语义可见HLSL Semantic（因为是HLSL的链接，因此可能不彻底在Unity里可使用）。 - 特别地，由于Vertex Shader的的输入每每是管线的最开始，Unity为此内置了经常使用的数据结构：
| 数据结构 | 含义 |
|---|---|
| appdata_base | vertex shader input with position, normal, one texture coordinate. |
| appdata_tan | vertex shader input with position, normal, tangent, one texture coordinate. |
| appdata_full | vertex shader input with position, normal, tangent, vertex color and two texture coordinates. |
| appdata_img | vertex shader input with position and one texture coordinate. |
Shader形态之3：SurfaceShader
Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" { Properties { } // Surface Shader SubShader { Tags { "RenderType" = "Opaque" } CGPROGRAM #pragma surface surf Lambert struct Input { float4 color : COLOR; }; void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o) { o.Albedo = 1; } ENDCG } FallBack "Diffuse" }
- SurfaceShader能够认为是一个光照Shader的语法糖、一个光照VS/FS的生成器。减小了开发者写重复代码的须要。
- 在手游，因为对性能要求比较高，因此不建议使用SurfaceShader。由于SurfaceShader是一个比较“通用”的功能，而通用每每致使性能不高。
- 特征是在SubShader里出现
CGPROGRAM和ENDCG块。（而不是出如今Pass里。由于SurfaceShader本身会编译成多个Pass。） - 编译指令是：
#pragma surface surfaceFunction lightModel [optionalparams]surfaceFunction：surfaceShader函数，形如void surf (Input IN, inout SurfaceOutput o)lightModel：使用的光照模式。包括Lambert（漫反射）和BlinnPhong（镜面反射）。- 也能够本身定义光照函数。好比编译指令为
#pragma surface surf MyCalc- 在Shader里定义
half4 LightingMyCalc (SurfaceOutput s, 参数略)函数进行处理(函数名在签名加上了“Lighting”）。 - 详见Custom Lighting models in Surface Shaders
- 在Shader里定义
- 也能够本身定义光照函数。好比编译指令为
- 你定义输入数据结构（好比上面的
Input）、编写本身的Surface函数处理输入、最终输出修改事后的SurfaceOutput。SurfaceOutput的定义为struct SurfaceOutput { half3 Albedo; // 纹理颜色值（r, g, b) half3 Normal; // 法向量(x, y, z) half3 Emission; // 自发光颜色值(r, g, b) half Specular; // 镜面反射度 half Gloss; // 光泽度 half Alpha; // 不透明度 };
Shader形态之4：Compiled Shader
点击a.shader文件的“Compile and show code”，能够看到该文件的“编译”事后的ShaderLab shader文件，文件名形如Compiled-a.shader。
其依然是ShaderLab文件，其包含最终提交给GPU的shader代码字符串。
先就其结构进行简述以下，会发现和上述的编译前ShaderLab结构很类似。
// Compiled shader for iPhone, iPod Touch and iPad, uncompressed size: 36.5KB // Skipping shader variants that would not be included into build of current scene. Shader "ShaderLab Tutorials/TestShader" { Properties {...} SubShader { // Stats for Vertex shader: // gles : 14 avg math (11..19), 1 avg texture (1..2) // metal : 14 avg math (11..17) // Stats for Fragment shader: // metal : 14 avg math (11..19), 1 avg texture (1..2) Pass { Program "vp" // vertex program { SubProgram "gles" { // Stats: 11 math, 1 textures Keywords{...} // keywords for shader variants ("uber shader") //shader codes in string " #ifdef VERTEX vertex shader codes #endif // Note, on gles, fragment shader stays here inside Program "vp" #ifdef FRAGMENT fragment shader codes #endif " } SubProgram "metal" { some setup Keywords{...} //vertex shader codes in string "..." } } Program "fp" // fragment program { SubProgram "gles" { Keywords{...} "// shader disassembly not supported on gles" //(because gles fragment shader codes are in Program "vp") } SubProgram "metal" { common setup Keywords{...} //fragment shader codes in string "..." } } } } ... }
Unity渲染路径（Rendering Path）种类
概述
开发者能够在Unity工程的PlayerSettings设置对渲染路径进行3选1：
- Deferred Lighting，延迟光照路径。3者中最高质量地还原光照阴影。光照性能只与最终像素数目有关，光源数量再多都不会影响性能。
- Forward Rendering，顺序渲染路径。能发挥出Shader所有特性的渲染路径，固然也就支持像素级光照。最经常使用、功能最自由，性能与光源数目*受光照物体数目有关，具体性能视乎其具体使用到的Shader的复杂度。
- Vertex Lit，顶点光照路径。顶点级光照。性能最高、兼容性最强、支持特性最少、品质最差。
渲染路径的内部阶段和Pass的LightMode标签
每一个渲染路径的内部会再分为几个阶段。
而后，Shader里的每一个Pass，均可以指定为不一样的LightMode。而LightMode实际就是说：“我但愿这个Pass在这个XXX渲染路径的这个YYY子阶段被执行”。
Deferred Ligting
| 渲染路径内部子阶段 | 对应的LightMode | 描述 |
|---|---|---|
| Base Pass | "PrepassBase" |
渲染物体信息。即把法向量、高光度到一张ARGB32的物体信息纹理上，把深度信息保存在Z-Buff上。 |
| Lighting Pass | 无对应可编程Pass | 根据Base Pass得出的物体信息，在屏幕坐标系下，使用BlinnPhong光照模式，把光照信息渲染到ARGB32的光照信息纹理上（RGB表示diffuse颜色值、A表示高光度） |
| Final Pass | "PrepassFinal" |
根据光照信息纹理，物体再渲染一次，将光照信息、纹理信息和自发光信息最终混合。LightMap也在这个Pass进行。 |
Forward Rendering
| 渲染路径内部子阶段 | 对应的LightMode | 描述 |
|---|---|---|
| Base Pass | "ForwardBase" |
渲染：最亮一个的方向光光源（像素级）和对应的阴影、全部顶点级光源、LightMap、全部LightProbe的SH光源（Sphere Harmonic，球谐函数，效率超高的低频光）、环境光、自发光。 |
| Additional Passes | "ForwardAdd" |
其余须要像素级渲染的的光源 |
注意到的是，在Forward Rendering中，光源多是像素级光源、顶点级光源或SH光源。其判断标准是：
- 配制成“Not Important”的光源都是顶点级光源和SH光源
- 最亮的方向光永远都是像素级光源
- 配置成“Important”的都是像素级光源
- 上面2种状况加起来的像素级光源数目小于“Quality Settings”里面的“Pixel Light Count”的话，会把第1种状况的光源补为额外的像素级光源。
另外，配置成“Auto”的光源有更复杂的判断标注，截图以下：
2014-0720-1607-31-40.png
具体可参考Forward Rendering Path Details。
Vertex Lit
| 渲染路径内部子阶段 | 对应的LightMode | 描述 |
|---|---|---|
| Vertex | "Vertex" |
渲染无LightMap物体 |
| VertexLMRGBM | "VertexLMRGBM" |
渲染有RGBM编码的LightMap物体 |
| VertexLM | "VertexLM" |
渲染有双LDR编码的LightMap物体 |
不一样LightMode的Pass的被选择
一个工程的渲染路径是惟一的，但一个工程里的Shader是容许配有不一样LightMode的Pass的。
在Unity，策略是“从工程配置的渲染路径模式开始，按Deferred、Forward、VertxLit的顺序，搜索最匹配的LightMode的一个Pass”。
好比，在配置成Deferred路径时，优先选有Deferred相关LightMode的Pass；找不到才会选Forward相关的Pass；还找不到，才会选VertexLit相关的Pass。
再好比，在配置成Forward路径时，优先选Forward相关的Pass；找不到才会选VertexLit相关的Pass。
移动设备GPU架构简述
《The Mali GPU: An Abstract Machine》系列以Arm Mali GPU为例子给出了全面的讨论，现简述以下：
- Part 1 - Frame Pipelining
- Application/Geometry/Fragment三阶段组成，三者中最大才是瓶颈
- OpenGL的同步API是个“illusion”，事实上是CommandQueue（直到遇到Fence会被强制同步）,以减小CPU/GPU之间的互相等待
- Pipeline Throttle，为了更低的延迟，当GPU累积了多帧（每每是3帧，以
eglSwapBuffers()或Present()来区分帧）的Command时，OS会经过eglSwapBuffers()或Present()来阻塞CPU让其进入idle，从而防止更多后续Command的提交
- Part 2 - Tile-based Rendering
- Part 3 - The Midgard Shader Core
- GPU包含数个（当前常见为4-8个）Unified Shading Core，可动态分配用于Vertex Shader、Fragment Shader或Compute Kernel
- 每一个Unified Shader Core包含数个（当前常见为2个）用于SIMD计算的运算器Arithmetic Pipeline（A-pipe），1个用于纹理采样的Texutre Pipeline（T-pipe），1个用于非纹理类的内存读写的Load/Store Pipeline（LS-pipe）好比顶点属性写读、变量访问等
- 会进行Early-ZS测试尝试减小Overdraw（依赖于渲染物体提交顺序由前至后）
- Arm的Forward Pixel Kill和PowerVR的Hidden Surface Removal作到像素级别的Overdraw减小（不用依赖于渲染物体提交顺序由前至后）
- 当Shader使用
discard或clip、在Fragment Shader里修改深度值、半透明，将不能进行Early-ZS，只好使用传统的Late-ZS
- Part 4 - The Bifrost Shader Core
- 2016年的新型号，对架构做出了优化
参考资源
- Youtube：https://www.youtube.com/watch?v=hDJQXzajiPg （包括part1-6）。视频是最佳的入门方式没有之一，因此墙裂建议就算不看下文的全部内容，都要去看一下part1。
- 书籍：《Unity 3D ShaderLab开发实战详解》
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