Mikä on Shader?

Shader on pieni ohjelma, joka suoritetaan grafiikkasuoritusyksikössä (GPU) suorittamaan tietty tehtävä, kuten renderöimään 3D-grafiikkaa tai lisäämään visuaalisia tehosteita videoon. Varjostimet on tyypillisesti kirjoitettu erityisellä ohjelmointikielellä, kuten GLSL (OpenGL Shading Language) tai HLSL (High-Level Shading Language), ja niitä käytetään laskemaan kunkin graafisen kuvan pikselin lopullinen väri.

Varjostimet voidaan luokitella useisiin tyypit niiden käyttötarkoituksen perusteella:

1. Vertex-varjostin: Vertex-varjostin on vastuussa 3D-mallin kärkien muuntamisesta näyttötilaksi. Se suoritetaan kerran kärkeä kohti ja sitä käytetään muunnoksiin, kuten kierto, skaalaus ja translaatio.
2. Fragmenttien varjostin: Fragmenttivarjostin on vastuussa graafisen kuvan kunkin pikselin lopullisen värin laskemisesta. Se suoritetaan kerran pikseliä kohden ja sitä käytetään visuaalisten tehosteiden, kuten pintakuviokartoituksen, valaistuksen ja sekoittamisen, käyttämiseen.
3. Geometriavarjostin: Geometriavarjostin on vastuussa 3D-mallin geometrian, kuten sen kärkien, reunojen ja pintojen, muuntamisesta. Se suoritetaan kerran per geometrinen primitiivi (kuten piste, viiva tai kolmio) ja sitä käytetään muunnoksiin, kuten leikkaus, leikkaaminen ja muunnos.
4. Tessellation-varjostin: Tessellation-varjostin on vastuussa monimutkaisen muodon hajottamisesta pienempiin, yksinkertaisempiin muotoihin. Se suoritetaan kerran muodon reunaa kohti ja sitä käytetään yksityiskohtaisten, korkearesoluutioisten mallien luomiseen.
5. Laske varjostin: Laskentavarjostin on erikoistunut varjostin, jota käytetään monimutkaisten laskelmien suorittamiseen suurille tietoryhmille. Se ei liity suoraan grafiikan hahmontamiseen, mutta sitä käytetään suorittamaan tehtäviä, kuten fysiikan simulaatioita, prosessien luomista ja tietojenkäsittelyä.

Shaderit ovat olennainen osa nykyaikaista tietokonegrafiikkaa, ja niitä käytetään monissa sovelluksissa videopeleistä lähtien. tieteelliseen visualisointiin virtuaalitodellisuuteen. Niiden avulla kehittäjät voivat luoda yksityiskohtaista, realistista grafiikkaa ja simuloida monimutkaisia ilmiöitä reaaliajassa.