前言：
许多科幻电影例如《阿凡达》、《复仇者联盟》等，以他们细腻精致又颇具真实感的特效吸引了许多观众，而这些特效的产生从根本上来说离不开图形处理器。图形处理器（GPU）俗称显卡，是光栅显示系统的核心，用来代替CPU对于图像进行处理，其硬件框架至今已经经历了五次变革，但是光栅化一直处于图形处理中最重要的一部分[1]。光栅化的作用是使用数学模型和公式，使用数据来标注图形的基本信息，并通过图像的形式反应出来，将物体投射在屏幕上，使得物体具有一定的真实性。
在渲染过程中，需要遵循基本的物理现象，需要体现物体的形状、位置、遮挡关系和颜色材质等等，因此在处理过程中需要通过对于光照的分析、阴影的处理、图形模块的隐藏和图形纹理等进行分析[2]。每一部分的分析都涉及到数学公式的应用以及算法的设计，将结果反映到每一个像素点上，实现从构建数学模型到构建一个图形的过程。因此光栅化渲染器则是使用光栅化渲染算法对于图像进行渲染的一个接口。
本文主要分析对于进行光栅化的各种方法以及相关方法的研究，为了构建一个简单的光栅化渲染器做理论支持和准备。
正文：
- 研究意义：
· 在计算机图形学中，光栅化渲染器是基础也是最重要的分支之一，尽管有许多不同的新的简历图形的方法出现，光栅化渲染器的重要地位从来没有被动摇。而光栅化渲染器的设计与实现并不简单，由于涉及到对于物体的位置、形状、光照关系、物理特性等的全方面考虑，实现光栅化渲染器也需要涉及到数学的模型搭建、复杂的计算以及对于渲染技术复杂算法的掌握，因此，设计与实现一个渲染器的项目需要在查阅大量的资料积累了基本知识的情况下才能展开。
渲染技术属于计算机图形领域，渲染器可以大致分为硬件渲染器和软件渲染器两种类型。[3]硬件渲染的主要优势是速度快，常用于电影、动漫、游戏中，呈现多变的视觉效果。而软件渲染器的主要优势则是细致，尽管需要耗费比较长的时间，但是也可以使用更多的数学公式等来帮助建立模型，达到一个细致真实的最终效果。尽管如此，由于现代社会对于效率的要求不断提高，硬件渲染似乎在更多的行业里收到更大的重视。
光栅化渲染器仍旧是近年来被使用最多的渲染器，主要用于使用数学公式搭建模型并将像素进行上色，使得在屏幕上呈现3D图像，近年来的应用主要为电影特效、游戏设计、建筑模型等等方面，用处较为广泛。现在主要面临的问题是在制作模型的精美程度上有时还达不到要求，不同的研究者们提出很多的方法来缓解这个问题，但是不得不以提高计算复杂度为代价，因此现在还没有出现能够完全取代光栅化渲染方式的新方法。同时光栅化渲染器也在不断的被改进，由此可见光栅化渲染器依旧具有很强的实用性，值得被继续研究。
本论文主要对硬件渲染器所用到的方法进行分析和研究，目的是了解渲染方式的进化、渲染技术的发展。在对于现今渲染技术的了解前提下，分析未来可能的渲染技术和方法，以及未来渲染技术的发展，以便于之后对于渲染器的制作。
