延时渲染(Deferred Shading)
1、延时渲染的优势
延时渲染(deferred shading)相对于前向渲染(forward shading)主要有以下两个优势：(1) 只对看得见的像素进行光照计算，对于深度比较复杂(像素被超过4个以上的面片所覆盖)以及灯光数目较多的场景，可以有效提高渲染速度；(2)将光照与其他效果分离，可以大大减少shader组合的数量，假设光照效果数为M，其他效果数为N，对于前向渲染，则需要组合出M*N个shader，而对于延时渲染，只需要M+N个shader即可。
2、延时渲染框架
图1：延时渲染pipeline
延时渲染是一种multi-pass渲染技术，分为几何pass和光照pass，然后有可选的一个或多个后处理pass。
geometry pass
这个pass的输入是一个object list，然后绘制每个object，但是并不直接输出到frame buffer，而是输出到几何缓存(Geometry Buffer)中，它其实就是一个opengl中的FBO(frame buffer object)，几何缓存中包括diffuse map，position map以及normal map，其中position和normal map都用16位的浮点纹理存储，diffuse map直接用rgb纹理存储即可，position和normal是指在视图空间的位置和法线，因为法线是归一化的，所以只存储其xy分量即可，剩余的一个分量用来存储material id，其用来在lighting pass中索引material pallette。一个简单的geometry pass的shader如下：
vertex shader:
对于每个object，1D纹理中对应于其四个material参数，它们都是3D的向量，也就是对应纹理中的4个像素；一般显卡都支持4096大小的纹理，这样可以支持1024个object，暂时够用，如果要支持非常多的object，可以使用2D或者3D纹理；根据material id在shader中生成相应纹理坐标，就可以索引出相应的材质参数了，整个lighting pass的shader(方向光)代码如下：
vertex shader:
3、Results
延时渲染的实现效果如下：
四个点光+四个方向光，上： geometry buffer 下：最终光照效果
地形，一个方向光，上： geometry buffer 下：最终光照效果
