几何着色器为什么在顶点着色器之后处理？

Question

几何着色器为什么在顶点着色器之后处理？

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在OpenGL和Direct3D渲染管线中，几何着色器在顶点着色器之后、片元/像素着色器之前进行处理。显然，在片元/像素着色器之后处理几何着色器是没有意义的，但我想知道为什么不将其放置在顶点着色器之前。

从软件/高级别的角度来看，这似乎更有意义：首先运行几何着色器以创建所有所需的顶点（并且丢弃任何仅与几何着色器相关的数据），然后对所有创建的顶点运行顶点着色器。明显的缺点是现在必须在新创建的每个顶点上运行顶点着色器，但是在当前管线中，需要在几何着色器中为每个顶点运行任何逻辑，因此在这里没有太大的性能损失。

我假设由于几何着色器在两个管线中都处于此位置，因此存在硬件原因或非明显的管线原因，这使得它更加合理。

我知道在运行几何着色器之前需要进行多边形链接（如果它以单个点作为输入，则可能不需要？），但我也知道它需要在几何着色器之后运行，所以在这些阶段之间运行顶点着色器是否仍然有意义？

- littlebeast

1个回答

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- Andon M. Coleman · Accepted Answer

这主要是因为“几何着色器”是微软提出的一个相当愚蠢的词汇选择。它应该被称为“原始着色器”。

几何着色器使原始组装阶段可编程化，但在计算输入顶点流之前，您无法组装原始形状。由于可以将一个输入原始类型转换成完全不同的类型（通常需要计算额外的顶点），因此功能有些重叠。

这些额外发射的顶点不需要在管道中向后传递到顶点着色器阶段 - 它们在调用几何着色器期间完全计算。这个概念应该不会太陌生，因为镶嵌控制和评估着色器在形式和功能上也非常像顶点着色器。

有许多顶点变换阶段，我们所谓的顶点着色器只是冰山一角。在现代应用程序中，您可以期望顶点着色器的输出经过多个其他阶段，然后才能得到最终用于光栅化和像素着色（这也是一个名称不当的阶段）的顶点。