Le pipeline di pixel sono algoritmi di elaborazione grafica utilizzati per il rendering di immagini 2D e 3D. Sono responsabili dell'acquisizione delle informazioni grezze di un modello o di un'immagine 3D e della loro trasformazione in una rappresentazione grafica. Questo processo è composto da una serie di fasi, ognuna delle quali esegue un'operazione specifica.
Il cuore di una pixel pipeline è il vertex shader, che prende i dati del modello 3D e li trasforma in una rappresentazione 2D. Segue il rasterizzatore, che prende i dati trasformati e determina quali pixel sono visibili. Successivamente, lo shader dei frammenti viene utilizzato per determinare le informazioni sul colore e sull'illuminazione di ciascun pixel visibile. Infine, il frame buffer memorizza l'immagine renderizzata, pronta per essere visualizzata.
La rasterizzazione è una tecnica utilizzata nelle pipeline di pixel per convertire un oggetto 3D in un'immagine 2D. Consiste nel prendere le informazioni dell'oggetto trasformato e determinare quali pixel sono visibili, quindi calcolare le informazioni sul colore e sull'illuminazione per ciascuno di essi. Questo processo è essenziale per creare immagini 3D realistiche.
I vertex shader sono responsabili della trasformazione dei dati del modello 3D in una rappresentazione 2D. Ciò comporta la trasformazione delle coordinate 3D di ciascun vertice in coordinate 2D e l'applicazione di tutte le trasformazioni necessarie, quali scalatura, rotazione e traslazione.
Uno shader di frammenti è responsabile del calcolo delle informazioni sul colore e sull'illuminazione per ogni pixel visibile. Prende i dati trasformati dei vertici e li usa per determinare l'illuminazione e l'ombreggiatura di ciascun pixel. Viene utilizzato per creare immagini 3D realistiche.
Il frame buffer è un buffer di memoria usato per memorizzare l'immagine renderizzata. È la fase finale della pipeline dei pixel e serve a visualizzare l'immagine renderizzata sullo schermo.
Le pipeline di pixel sono responsabili del rendering delle immagini 3D e, come tali, possono avere un impatto significativo sulle prestazioni di un sistema. Migliorare l'efficienza della pipeline può aumentare significativamente le prestazioni del sistema.
Le pipeline di pixel sono essenziali per la creazione di immagini 3D realistiche e presentano numerosi vantaggi. Consentono di ottenere maggiori dettagli e precisione, nonché di renderizzare scene più complesse. Consentono inoltre un rendering più efficiente, con conseguente miglioramento delle prestazioni.
Le pipeline nelle GPU sono una serie di unità di elaborazione utilizzate per eseguire istruzioni in parallelo. Vengono utilizzate per migliorare le prestazioni della GPU consentendo l'elaborazione di più istruzioni contemporaneamente.
Le tre fasi principali della pipeline grafica sono la fase di geometria, la fase di rasterizzazione e la fase di elaborazione dei pixel.
Una pipeline grafica è una serie di passaggi che vengono eseguiti per produrre un'immagine finale. Le fasi di una tipica pipeline grafica comprendono l'elaborazione dei vertici, l'assemblaggio delle primitive, la rasterizzazione, l'elaborazione dei frammenti e l'uscita del framebuffer.
I tre tipi di pipeline sono:
1. Pipeline di istruzioni
2. Pipeline di dati
3. Pipeline di memoria
3. Pipeline di memoria Pipeline di dati
3. Pipeline di memoria
Una pipeline di dati si riferisce tipicamente a un insieme di elementi di elaborazione dei dati (come filtri, trasformazioni e aggregatori) che vengono concatenati per formare un flusso di lavoro di elaborazione dei dati. Le pipeline di dati possono essere batch o real-time, a seconda dei requisiti dell'applicazione.
Le pipeline di dati batch sono tipicamente utilizzate per i dati generati periodicamente (ad esempio, giornalmente o settimanalmente) e che non devono essere elaborati in tempo reale. Le pipeline di dati in tempo reale sono utilizzate per i dati generati continuamente e che devono essere elaborati non appena vengono generati.
Sia le pipeline di dati batch che quelle in tempo reale possono essere ulteriormente classificate in due tipi: lineari e parallele. Le pipeline di dati lineari elaborano i dati in modo sequenziale, mentre le pipeline di dati parallele elaborano i dati in parallelo utilizzando più unità di elaborazione.