在開始學習Shader之前，我們應該先了解一張2D圖片是怎麼從Unity的3D場景被繪製生成，或者說是渲染出來的，也就是Render Pipeline的工作流程。

Render Pipeline是從3D場景，渲染出一張2D的生產線，藉由CPU和GPU的通力合作，將虛擬相機、物件、Texture、Shader等資料，轉換成顯示在螢幕上的圖片。

一個完整的渲染流程，可以分為三個階段：Application Stage（應用階段）、Geometry Stage（幾何階段）、Rasterizer Stage（光柵化階段)。每個階段底下又可以再細分成子流水線。

Application Stage：顧名思義，是由程式主導，也就是由開發者全權掌握，包括3D場景的建立、剔除不可見的物體（culling），以及每個模型的材質、光源、Shader的設定。這個階段會輸出Rendering Primitives（渲染圖元），也就是構成場景的點、線、三角面。

Geomertry Stage：這個階段會將從Application Stage輸入的3D點、線、面資訊投射到螢幕上，產成2D頂點座標，同時也會決定每個頂點對應的深度值、顏色的相關資訊。

Rasterizer Stage：這個階段根據將2D頂點座標的資訊，繪製螢幕上的一個個的像素，產生最終的圖像。

Application Stage由於是由應用主導，所以是在CPU處理。Geometry Stage和Rasterizer Stage則是真正在處理影像的階段，在GPU處理。

CPU和GPU兩者之間的溝通，是透過Draw Call。Draw Call是由CPU發送需求給GPU，調用圖像繪製的介面(在Unity就是OpenGL的Interface)，CPU會將需要渲染的對象／圖元，交給GPU進行後兩階段的處理。

Draw Call和渲染的性能優化息息相關。每提交一筆Draw Call，CPU就需要向GPU發送很多內容，包括渲染的資訊等等，因此當Draw Call一變多，CPU的負擔就變重，進而拖累效能。

Unity減少Draw Call的方法，最主要是依靠Batch（批次處理），將多個Draw Call合併成單一一筆大的Draw Call進行處理。既然要合併，他們的內容就要有一致性才行，比如說使用共用材質或將多個2D素材合併成圖集。在美術階段就要小心留意資源的使用，才不會在後續的開發時，還需要回過頭來處理素材的問題。

另外，對於UI物件而言，即使在相機外，也是會發送Draw Call的。唯有將需要渲染的對象／Image Compoent關閉，才會真正減少Draw Call的產生。

如果想了解更多如何優化Draw Call的細節，個人非常推薦去讀讀看這篇文章：Unity Draw Call Batching: The Ultimate Guide，作者從自身經驗出發，詳細的描述如何減少Draw Call並優化遊戲性能。

本篇描述的Render Pipeline不只適用於Unity，也同樣適用於其他平台。下篇文章，將會針對Geometry Stage和Rasterizer Stage進行更詳細的描述。

＊本系列文章是在《Unity Shader入門精要》一書的基礎上，加上個人實際操作下經驗的總結產出的。如果有任何問題或說錯的地方，歡迎提出。