渲染管线（Rendering Pipeline）是将应用程序的数据转换成最终显示在屏幕上的图像的过程。它被比喻为“流水线”，由多个阶段模块组成，数据在各个阶段之间流转处理。渲染管线是图形学中的核心概念，贯穿了从抽象到具体的图形数据处理流程。

实时渲染（Real Time Rendering）和离线渲染（Offline Rendering）是两种不同的渲染方式。实时渲染要求在短时间内完成渲染，以满足实时交互的需求。离线渲染则没有时间限制，更注重画面质量。在游戏和动画产业，离线渲染是过场动画等CG的主流选择。

主流的渲染技术有光栅化（Rasterization）、光线追踪（Ray Tracing）和体像素（Volume Pixel）。光栅化是当前主流的图形渲染系统，而光线追踪则更符合物理逻辑。光线追踪技术的提出并不晚于光栅化技术，但由于计算量巨大，在图形处理器发展的早期，光线追踪技术在实时渲染应用中几乎完全输给了光栅化技术。

固定渲染管线（Fixed Rendering Pipeline）和可编程渲染管线（Programmable Rendering Pipeline）是两种不同的渲染管线实现方式。固定渲染管线是早期图形处理器性能有限时的选择，而可编程渲染管线则允许人们手动修改和实现渲染管线中的某个阶段。目前主流的图形渲染系统实际上是固定渲染管线和可编程渲染管线的结合。

渲染管线的各个阶段包括应用阶段、几何处理阶段、光栅化阶段、片元着色器和逐片元操作。每个阶段都有其特定的任务和功能，共同构成了渲染管线的整体流程。

图形API（Graphics Application Program Interface）是用于与GPU进行交互的接口。主流的图形API包括OpenGL、DirectX和Vulkan。这些API抽象了对GPU硬件的复杂操作，为应用程序开发者提供了方便的接口。

图形驱动是沟通应用程序API、操作系统和硬件的“中间人”。图形驱动可以分为用户模式驱动（User-Mode Driver）和内核模式驱动（Kernel-Mode Driver）。用户模式驱动负责编译着色器和API命令，而内核模式驱动负责管理命令缓冲区，并将命令缓冲区中的命令送入命令处理器中执行。