Shader là gì?

Trình đổ bóng là một chương trình nhỏ được thực thi trên bộ xử lý đồ họa (GPU) để thực hiện một tác vụ cụ thể, chẳng hạn như hiển thị đồ họa 3D hoặc áp dụng hiệu ứng hình ảnh cho video. Trình đổ bóng thường được viết bằng ngôn ngữ lập trình chuyên dụng, chẳng hạn như GLSL (Ngôn ngữ tạo bóng OpenGL) hoặc HLSL (Ngôn ngữ tạo bóng cấp cao) và được sử dụng để tính toán màu cuối cùng của từng pixel trong hình ảnh đồ họa.

Shader có thể được phân loại thành nhiều loại các loại dựa trên mục đích của chúng:

1. Vertex shader: Vertex shader chịu trách nhiệm chuyển đổi các đỉnh của mô hình 3D thành không gian màn hình. Nó được thực thi một lần trên mỗi đỉnh và được sử dụng để thực hiện các phép biến đổi như xoay, chia tỷ lệ và dịch.
2. Trình đổ bóng phân đoạn: Trình đổ bóng phân đoạn chịu trách nhiệm tính toán màu cuối cùng của từng pixel trong hình ảnh đồ họa. Nó được thực thi một lần cho mỗi pixel và được sử dụng để áp dụng các hiệu ứng hình ảnh như ánh xạ kết cấu, ánh sáng và hòa trộn.
3. Trình đổ bóng hình học: Trình đổ bóng hình học chịu trách nhiệm chuyển đổi hình dạng của mô hình 3D, chẳng hạn như các đỉnh, cạnh và các mặt của nó. Nó được thực thi một lần cho mỗi nguyên hàm hình học (chẳng hạn như điểm, đường hoặc hình tam giác) và được sử dụng để thực hiện các phép biến đổi như loại bỏ, cắt bớt và biến hình.
4. Tessellation shader: Tessellation shader chịu trách nhiệm chia một hình dạng phức tạp thành các hình nhỏ hơn, đơn giản hơn. Nó được thực thi một lần trên mỗi cạnh của hình và được sử dụng để tạo các mô hình chi tiết, có độ phân giải cao.
5. Trình đổ bóng điện toán: Trình đổ bóng điện toán là một loại trình đổ bóng chuyên dụng được sử dụng để thực hiện các phép tính phức tạp trên các mảng dữ liệu lớn. Nó không liên quan trực tiếp đến việc kết xuất đồ họa nhưng được sử dụng để thực hiện các tác vụ như mô phỏng vật lý, tạo thủ tục và xử lý dữ liệu.

Shader là một phần thiết yếu của đồ họa máy tính hiện đại và được sử dụng trong nhiều ứng dụng, từ trò chơi điện tử từ trực quan hóa khoa học đến thực tế ảo. Chúng cho phép các nhà phát triển tạo ra đồ họa chi tiết, chân thực và mô phỏng các hiện tượng phức tạp trong thời gian thực.