C++ 您可以创建自己的渲染管道吗？

我想写一个渲染器，但我真的必须使用OpenGL管道，我不能自己做吗？有没有一种方法可以为GPU和CPU编写所有代码，从内存管理到光栅化，还是必须使用已经提供的管道？如果我不能在OpenGL中完成，我在哪里可以？我能知道一些方向吗？

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我应该用什么语言编写GPU代码以及如何在GPU上使用它？

消费者级GPU，因为它们目前不是标准的CPU。您不需要“编程”图形管道。图形管道就是这样，因为GPU就是这样设计的。显然，不同的特定GPU将有不同的实现，但渲染管道的基本元素都是硬件的基本部分。管道中可编程的部分仅在GPU允许的范围内可编程，并用于该阶段的预期目的（具有一定的灵活性）

未来的GPU可能更加灵活，甚至在某些现代GPU中也有一些。但我们还没有到你可以随心所欲的地步。GPU是为提高效率而设计的；它们的局限性在于帮助事情保持高效

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内存管理是一个完全独立的问题。与OpenGL等即时API相比，Vulkan和类似的命令缓冲区API允许更多的低级内存管理功能。但是，应该很好地理解，命令缓冲区API不适合业余程序员。这些API一点也不友好；它们要求您敏锐地意识到即时API对您隐藏的许多细节，并且当您违反规则时，它们不会告诉您。

您可以编写一个库，直接调用图形驱动程序，或者编写一个在cpu上运行的自定义管道，它在功能上是专用图形硬件的仿真器，但它复杂、不可靠、速度慢，而且可能需要花费大量时间来实现，而且投资回报很低

正如在评论中提到的，GPU的工作方式与它们的工作方式相同，因为它们是在硬件级别上设计的。OpenGL/DirectX/Vulkan api只允许您对该管道进行更多或更少的控制，并插入自定义着色器阶段

您无法编写自己的光栅化器的原因是，它是管道中的一个阶段，在这个阶段中，它的效率非常高。你的版本不太可能更好

不要太在意管道中不可编程的部分。这是硬件工程师和驱动程序程序员的权限

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如果您希望对现有硬件进行大量控制，请尝试DX12或Vulkan/Metal。作为一名程序员，他们离硬件的距离是最近的，而无需编写自定义驱动程序。

Vulcan让你更接近GPU，如果你想更接近GPU，你必须与每个GPU供应商沟通，以获得驱动程序使用的低级接口（我怀疑你在这方面会取得多大成功）@如果你是一个图形编程的初学者，（现代）OpenGL将有很多年的时间，直到并且如果你的游戏引擎处于一种状态，它将从Vulkan提供给你的更低级的控制中获得任何优势。如果你真的想避免任何“图形API”，你可以在CUDA或OpenCL中实现计算，但是（1）性能可能会受到很大影响，（2）您仍然需要使用某种图形API才能将图像显示到屏幕上。Vulkan为您提供了比OpenGL低得多的硬件控制，但如果您还没有使用过这两种方法，我建议您先从OpenGL开始，如果您发现最新的OpenGL确实不足以满足您的需要，则只在以后过渡到Vulkan。另一方面，您可以走漫长的路，编写自己的驱动程序，自己的显卡接口等等-或者别的什么。。。我确信这是可能的，但我也确信这不值得尝试。我的目标不是制作一个能够呈现内容的应用程序，而是了解它是如何做到的。我想做渲染的所有数学运算。我用WinAPI在CPU上制作了一个渲染器，一直到在三角形上绘制纹理，但是速度非常慢，我用20 fps渲染了10000个纹理三角形，所以没有空间添加阴影，以及所有更高级的东西，我写了绘制三角形和纹理贴图的算法等等。@Mark：但你已经知道它是如何做到的；您在编写软件渲染器时证明了这一点。你知道图形是如何工作的。GPU适用于您希望图形快速工作的情况。这意味着生活在他们的限制之内。一旦您为三角形光栅器编写了代码，您就已经了解了有关三角形光栅器的所有知识。一旦编写了在三角形上插值参数的代码，就没有什么可学的了。让硬件完成它的工作，这样你就可以去做你自己的。@Mark:如果你是那种认为自己没有真正做/学习一件事情的人，除非他们完全从头开始实施，那么对你没有真正的帮助。没有中间立场；如果你想要“快速、可用”，那么你不能自己写。你必须使用硬件。既然你已经了解了光栅化器的工作原理，我不明白放弃软件光栅化器而使用硬件光栅化器有什么问题。你学会了他们要学的东西；你们还能得到什么？Blender（它曾经使用过OpenGL）据我所知，Blender仍然使用OpenGL。也就是说，至少用于呈现ui/编辑器/预览。渲染器本身不是光栅化器，而是光线跟踪器，但情况完全不同。请查看。应该很容易在你的机器上得到一个演示。与具有相同功能集的硬件渲染器相比，它确实在性能方面存在困难，但它仍然是一个非常令人印象深刻的演示，展示了在纯软件管道中可以实现的功能。