vertex shader中怎么获取临近顶点的属性值？

在知乎上看到这么个问题，挺感兴趣的，正好有大佬的高赞回答，和大家分享一些。

作者：无材补天的梧桐  原文链接是：

https://www.zhihu.com/question/516695017/answer/2356701024

以下的回复原文：

先说问题的答案，没办法获取：

能提出这样的问题，想必你对渲染管线在硬件上具体的实现细节很感兴趣，那我就简单介绍一下每类shader在并行性上的一些特点吧。

老死不相往来的vertex shader

我们先知道一个前提，无论是顶点也好、几何着色器对应的图元也好、光栅化后的片元也好、还是自己开辟的线程也好，以NVIDIA GPU为例，它们都是以32个为单位，称为一个warp。

GPU在接收到drawcall指令的时候，所有的顶点会根据其索引被Primitive Distributor拆分为每组最多32个顶点的batch，然后再发往运算单元SM，执行顶点着色器的代码。

每个线程映射的对象是一个顶点，每32个线程虽然锁步执行顶点着色器里的指令，它们彼此无法通信。

四人一组的fragment shader

那为什么fragment shader就能和邻居打交道呢，这是为了硬件能通过算梯度以计算mipmap层级，这是一个很重要的刚需，因此迫不得已支持的。这样的支持是需要付出代价的：

在三角形被光栅化成片元后，每四个相邻的片元组成一个小组，共八个这样的小组，总共32线程被捆绑成一个warp。是的，为了算ddx，ddy，就得确保有邻居，没有邻居也给你无中生有一个（图中黄色的片元），这就是代价。

很可能只有一个片元被三角形覆盖，为了支持这么一套机制，有三个不被三角形覆盖的片元被拖下了水（被迫占用三个线程，占着茅坑不拉屎）。而顶点着色器，目前没有这么刚需的需求值得显卡厂商去为此付出代价。

放飞自我的geometry shader

可是，如果我就想拿到同一个三角形的其他顶点怎么办？行吧，API制定者们搞出了一个几何着色器，一个线程对应一个图元（三角形），你可以拿到所有顶点，你还可以输出多个顶点。既实现了需求，也避免了为了这个并非刚需的需求，拖累了顶点着色器的大好前程。

本质上，图元与图元之间是并行的，但是几何着色器内部每个线程负责多个顶点的输出却是串行的，且数量不确定，这就埋下了效率低下的种子。实际上，显卡厂商们虽然不情不愿地支持了几何着色器，效率始终不尽人意。

未来可期的mesh shader

这样缝缝补补也没意思啊，而且这条饱经沧桑的管线也有一些其无法解决的硬伤。既然如此，英伟达大手一挥，给你们一个新玩具——mesh shader，直接让前面几何阶段的所有着色器（顶点、细分、几何）下岗。

怎么样才能又自由又高效呢？答案是，让你们程序员自己玩。mesh shader就是这么一个玩意儿，每个线程要映射什么玩意儿，程序员自己决定，线程组要怎么开也是程序员说了算。反正每一个线程组给我一堆顶点和索引就行（但这个数量是有限制的，不会有几何着色器那样的悲剧）。

这种让程序员维护线程组的方式，同以往的以线程为单位强行映射到顶点或图元有明显不同，是协作式的，更像compute shader，未来整条光栅化图形管线可以预见的会更加“通用化”，越来越像通用管线。

无拘无束的compute shader

说完图形管线，最后再简单谈谈通用管线吧。计算着色器从一开始就十分自由，同一个线程组内的数据可以访问同一块数据（共享内存），不过可能需要同步（因为一个线程组可以包含多个warp）；更新的硬件特性还支持shuffle操作，直接在线程间传递数据。

正因为计算着色器从一开始就对程序员充分授权，让使用者自负盈亏，所以并不像图形管线那样拧巴：又要让图形中的固定操作尽可能高效；又要支持越来越多的意料之外的“需求”。

限于篇幅，很多概念只是蜻蜓点水，可能会有“懂的都懂，不懂的不明觉厉”的感觉。如果真想深刻地理解这些shader的工作原理，下面的专栏可能会对你有所帮助：

https://www.zhihu.com/column/c_1351502583832354816

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