shaderohjelmilla

Shaderohjelmilla tarkoitetaan näytönohjaimella (GPU) ajettavia pieniä ohjelmia, jotka määrittelevät, miten yksittäisiä geometrian osia renderöidään ja miltä lopullinen kuva näyttää. Ne vaikuttavat valaistukseen, varjostukseen, tekstuurien sekoittamiseen ja muuhun visuaaliseen ulkoasuun.

Shaderohjelmat ovat modernin grafiikkaputken keskeinen osa. Yleisimmät shader-tyypit ovat vertex shaders, fragment shaders, geometry shaders, tessellation shaders ja compute shaders. Vertex shader käsittelee verteksien koordinaatteja ja muita tietoja; fragment shader määrittelee kunkin ruudun pikselin lopullisen värin ja valoisuuden; geometry shader voi luoda tai muokata geometrian; tessellation shader tarkentaa geometrian rakennetta; compute shader suorittaa yleistä laskentaa GPU:lla.

Käyttö tapahtuu kääntämällä shaderikoodi laitteistokohtaiseksi käskykoodiksi ja sitomalla ohjelmat renderöintiprosessiin. Tärkeimmät ohjelmointikielet ovat GLSL (OpenGL ja Vulkan), HLSL (DirectX), sekä Metal Shading Language (Apple). SPIR-V on yleinen välimuotoinen esitys, jonka kääntäjät voivat tuottaa laitteistokohtaiseksi koodiksi. Shaderohjelmissa käytetään uniform-muuttujia, tekstuureja ja sampeleita sekä tuetaan nykyaikaisia materiaali- ja valaistusmalleja kuten PBR.

Sovelluksia ovat reaaliaikainen grafiikka peleissä ja simulaatioissa, post-prosessoinnit sekä GPU-pohjainen laskenta.