概述
圖形渲染管線（Graphics Pipeline），簡單的說就是把錄影機看到的東西，繪制成一幅2D圖像的過程。可以分為3個階段：
1. 應用程式階段
2. 幾何階段
3. 光栅化階段
[圖1-1 可程式設計渲染管線]
應用程式階段
這個階段是在CPU上執行的，例如batching，遮擋剔除（occlusion culling）等加速算法。因為視錐裁剪（frustum culling）是在vertex shader之後執行的，這就意味着在視錐體之外的頂點也會有頂點計算開銷，是以應當盡量少的向GPU傳遞無用的頂點。有很多處理這個問題的加速算法，比如八叉樹，還有上面提到的遮擋剔除算法。
在這個階段的最後CPU把模型，渲染指令和貼圖發送給GPU，進入幾何階段。
幾何階段
Vertex Shader
通過乘以級聯的4x4變換矩陣（MATRIX_MVP）的方式，把頂點從模型空間變換到齊次裁剪空間，友善進行随後Clip/Cull/Setup操作。 以最常見的透視投影為例，在齊次裁剪空間中，把錄影機的視錐體變換成了機關立方體（x，y，z的範圍都在[-1, 1]之間）。
[圖1-2 視錐體變換過程]
除了對頂點的空間變換之外，還有頂點的UV，法線的變換等，最終将結果存到輸出寄存器中，等待傳入fragment shader中進行下一步處理。下面是它的工作流程：
[圖1-3 vertex shader的工作流程]
圖元裝配(Primitive Assembly)
接着把頂點裝配成圖元，一般都是三角形。隻有在機關立方體内的才會進入下一階段，是以，完全在立方體之外的被舍棄，部分在外面的，則會保留在立方體内的部分，并且重新産生頂點裝配成新的圖元。然後把幸存下來的圖元映射到螢幕上（x,y轉化成螢幕坐标，z不變，還是[-1, 1]），進入光栅化階段。
[圖1-4 裁剪過程]
p.s. 固定渲染管線中，T&L是同時發生在幾何階段的。把頂點和光照轉換到世界空間或者視點空間中，進行光照計算。然而在可程式設計管線中，光照可以在vertex shader中計算，也可以在光栅化之後，fragment shader中進行逐像素的計算。 是以這裡并沒有特别寫光照部分，以免産生不必要的困惑。
光栅化階段
光栅化
光栅化是把螢幕空間的二維坐标轉化成fragment（fragment可以了解為潛在的像素，通過各種測試的fragment将會被寫入後備緩存區(frame buffer)，最終顯示在螢幕上）。下面這張圖展示了渲染管線的整個過程，可以看到，光栅化階段把三角形轉化成了所占區域的像素點，有點類似Flash中把向量圖打散為像素圖的過程。
[圖1-5 圖示化渲染管線]
Fragment Shader
光栅化後的fragment，讀取vertex shader中的結果作為輸入，計算這個fragment的顔色值。與vertex shader不同，fragment shader能進行貼圖操作。下面是它的工作流程：
[圖1-6 fragment shader的工作流程]
ROP(Raster Operations)
在将fragment寫入後備緩存區之前，會進行各種測試，以判斷目前fragment是要寫入還是丢棄。
[圖1-7 标準opengl和dx的光栅操作]
通過測試的fragment，深度和模闆緩存中的值将會被更新。顔色值則會有一個blend操作，将fragment的顔色值和與顔色緩存中對應位置點的像素值做混合操作，最終寫入顔色緩存中。
參考文獻：
《Real Time Rendering》
《The Cg Tutorial》
http://blog.sina.com.cn/s/blog_754853c1010126u0.html
http://blog.chinaunix.net/uid-20235103-id-2680299.html