Vertexprosessointi

Vertexprosessointi on grafiikkaprosessoinnin vaihe, jossa GPU käsittelee jokaisen vertexin tiedot. Se kuuluu nykyiseen, ohjelmalliseen grafiikkaputkeen ja tapahtuu ennen rasterointia ja varjostusta.

Yleisessä putkistossa vertex-prosessointi suoritetaan vertex-shaderissa, joka ajetaan jokaiselle vertexille. Shader muuntaa koordinaatit object space -tilasta clip-spaceen käyttämällä mallin sekä katselu- ja projektio-ohjaimia. Lisäksi se valmistaa per-vertex data kuten normaalit, tekstuurikoordinaatit ja väriarvot sekä toteuttaa mahdolliset animaatiot tai transformit, kuten skinning- ja morph-target-efektit. Lopputuloksena on clip-space-koordinaatti sekä muut interpoloitavat tiedot, joita seuraavat putken osat käyttävät.

Seuraavat vaiheet ovat primitiivien muodostus, leikkaus, rasterointi ja fragmenttivarjostus. Vertex-prosessointi on erittäin rinnakkaista; samaan aikaan käsitellään suuria määriä vertexejä. Datan siirto shaderille tapahtuu vertex-bufferin ja attribuuttien avulla, ja shaderin outputit välitetään seuraavalle vaiheelle interpoloituna.

Historia: Vertexshaderit tulivat laajasti käyttöön 1990-luvun lopulla OpenGL:n ja DirectX:n ohjelmallisen putken tultua yleisesti tuettavaksi, jolloin kiinteän toiminnon prosessointi korvautui ohjelmallisella hallinnalla. Nykyään ne ovat keskeisessä asemassa Vulkanin, DirectX:n, OpenGL:n ja Metalin grafiikkaputkessa, ja niitä kirjoitetaan shader-kielillä kuten GLSL, HLSL ja Metal Shading Language.

Yhteenveto: Vertexprosessointi on grafiikkaprosessoinnin perusta, jossa GPU valmistaa 3D-mallin kärjet ruudulle ennen varjostusta.