Shaderkoodi

Shaderkoodi on grafiikan laskentaa ohjaavaa ohjelmointia, joka ajetaan pääasiassa näytönohjaimella. Sen tarkoitus on määrittää, miten piirto-operaatiot muuttavat värejä, valaisua ja pinnan visuaalisia ominaisuuksia sekä miten kuvat piirretään näytölle. Shaderit ovat keskeisiä osia renderöintipipelinea ja mahdollistavat sekä reaaliaikaisen että offline-grafiikan monimutkaiset visuaaliset ilmaisut.

Yleisimmät shaderien tyypit ovat vertex shader, joka muokkaa kärkipisteitä ja koordinaatteja; fragment (pixeli) shader, joka laskee lopullisen värin jokaiselle pikselille; geometry shader, jota käytetään primitiivien muokkaukseen tai lisäykseen; tessellation shader, joka suurentaa geometriaa dynaamisesti; sekä compute shader, jolla voidaan suorittaa yleisiä laskentojaGPU:lla. Näihin shader-luokkiin rakennetaan erilaisia valaistus-, varjo- ja materiaaliominaisuuksia sekä post-process -tehosteita.

Kielellisesti shader-koodi kirjoitetaan usein korkean tason kielillä kuten GLSL (OpenGL ja OpenGL ES), HLSL (DirectX) tai Cg, ja koodit käännetään laitteistokohtaiseen muotoon (esimerkiksi SPIR-V Vulkanille tai DirectX:n käyttämään HLSL-käänteeseen). Tämä mahdollistaa skaalautuvuuden eri alustoille ja laitteille.

Käytännössä shaderit integroidaan renderöintipipelineen syötteiden kanssa: geometria, tekstuurit, valo- ja kameratiedot sekä mahdolliset post-process -efektit vaikuttavat lopulliseen kuvan ilmeeseen. Kehitys- ja optimointiprosessi keskittyy laskentatehon, muistinkäytön ja yhteensopivuuden hallintaan eri ajureissa ja laitteistoissa.