Grafiikkaputki

Grafiikkaputki on tietokonegrafiikassa kuvaus siitä, miten kolmiulotteinen malli muutetaan ja piirretään näytölle. Se on järjestelmä tai ketju, jonka aikana data kulkee alkaen vertex-tiedoista ja päättyen lopulliseen pikselikuvaan näytöllä. Putken tarkoituksena on muuntaa mallin geometriat ja valonlaskenta näkyväksi kuvaksi, jossa värit ja syvyys määräytyvät monimutkaisilla vaiheilla.

Tyypillisesti grafiikkaputki sisältää useita peräkkäisiä vaiheita: vertex processing (vertex shader), primitiivien kokoaminen, mahdollinen tessellaatio (tessellation shaders), geometrian käsittely (geometry shader), leikkaus (clipping), rasterointi, fragment processing (fragment shader), sekä interpolointi ja lopulliset testit sekä sekoitus (depth/stencil tests, blending). Nykyään monet näistä vaiheista ovat ohjelmoitavissa shader-ohjelmilla, joten putki voi mukautua monimutkaisiin valaistus-, varjostus- ja materiaalitoimintoihin.

Data kulkee putkessa eteenpäin siten, että vertex-dataa käsitellään ensin vertex shaderissa, sitten muodostetaan primitiivit, mahdollisesti modifioidaan geometriat tessellaatio- ja geometriaohjelmilla, rasterointi tuottaa pikselimittakaavan näytölle, ja lopuksi fragment shader laskee värit ja muut attribuutit. Lopullinen kuva kirjoitetaan framebufferiin peräkkäisten testien ja sekoitusten kautta.

Grafiikkaputki on keskeinen käsite pelikehityksessä ja reaaliaikaisessa renderöinnissä. Sen toteutukset vaihtelevat laite- ja sovellusrajapintojen mukaan; yleisiä alustoja ovat OpenGL, Direct3D, Vulkan ja Metal.