Shader – was ist das? Typen, Vor- und Nachteile. Was sind Shader und wie installiert man Shader in Minecraft? Was beantworten Shader?

Sicher kennen Sie die Situation, in der Ihnen ein Shader wirklich gefallen hat, aber da Sie nicht über die erforderlichen Kenntnisse verfügen, können Sie den Shader nicht auf Minecraft installieren. Keine Sorge, im heutigen Artikel erklären wir ausführlich, wie man Shader auf Minecraft installiert!

Wie Sie wissen, werden die meisten Shader zusammen mit zusätzlichen Mods installiert, die wiederum viel Videospeicher und RAM-Ressourcen verbrauchen. Aber was tun, wenn Ihnen ein Mod mit schönen Shadern gefällt und Sie gleichzeitig einen schwachen Computer oder Laptop haben? Heute werden wir uns auch mit der Lösung dieses Problems befassen. Nun, fangen wir an!

Was sind Shader in Minecraft und wozu dienen sie?

Shaders Mod ist eine äußerst realistische Minecraft-Modifikation, die eine realistischere Beleuchtung sowie realistischere Schatten, die Formen widerspiegeln, bietet.

Somit verwandeln Shader-Mods Ihre Minecraft-Welt buchstäblich in eine realistischere Welt, die mit der Standardspielwelt völlig unvergleichlich ist. Wenn Sie also wissen möchten, wie realistisch die Grafiken in Minecraft sein können, dann lesen Sie diesen Artikel weiter!

Wie lade ich Shader für Minecraft herunter?

Im Internet bieten zahlreiche Gaming-Portale und -Dienste Game-Shader mit zusätzlichen Mods zum Download an. Wie bereits erwähnt, wirkt sich die Installation von Mods stark auf die Leistung des Spiels aus, insbesondere wenn Sie einen schwachen Computer oder Laptop haben.

Daher listen wir im Folgenden die beliebtesten und universellsten Spiel-Shader auf, die für jede Version des Minecraft-Spiels geeignet sind.

Bbepc-lite-nvidia-fix.zip – 599 Mal heruntergeladen – 72 KB

Chocapic13.zip – 682 Mal heruntergeladen – 443 KB

Continuum.zip – 455 Mal heruntergeladen – 131 KB

Kadir-nck-shader-v1.2.zip – 438 Mal heruntergeladen – 30 KB

Plunderpixels_shaders_1.7.x.zip – 440 Mal heruntergeladen – 36 KB

Robobo1221.zip – 399 Mal heruntergeladen – 180 KB

Wie installiere ich Shader auf Minecraft 1.7.10, 1.8, 1.8.8, 1.10.2, 1.11.2, 1.12, 1.12.2?

• Zunächst müssen Sie Optifine herunterladen. Sie können dies tun, indem Sie auf die Schaltfläche unten klicken.

Optifine_1.7.10.rar – 668 Mal heruntergeladen – 1 MB

Optifine_1.8.rar – 385 Mal heruntergeladen – 1 MB

Optifine_1.8.8.rar – 323 Mal heruntergeladen – 1.009 KB

Optifine_1.10.2.rar – 345 Mal heruntergeladen – 1 MB

Optifine_1.11.2.rar – 405 Mal heruntergeladen – 1 MB

Optifine_1.12.rar – 353 Mal heruntergeladen – 1 MB

Optifine_1.12.2.rar – 797 Mal heruntergeladen – 2 MB

• Dann installiere den Optifine-Mod. Ohne die Installation funktionieren Shader nicht.
• Laden Sie anschließend den Shader herunter, den Sie für Minecraft installieren möchten.
• Öffnen Sie nun den Ordner mit den Shadern, drücken Sie dazu die Tastenkombination Win+R, und geben Sie dann den Befehl ein: „%appdata%/.minecraft/shaderpacks“ und drücken Sie die Taste OK.

• Sie sollten die Shader, die Sie für Minecraft verwenden möchten, in den sich öffnenden Ordner verschieben.

• Nach den oben genannten Schritten müssen Sie nur noch Minecraft starten. Rufen Sie das Einstellungsmenü auf und wählen Sie die Registerkarte aus "Leistung". Hier müssen Sie die Funktion deaktivieren „Schnell rendern“.

• Im Kapitel „Grafikeinstellungen“Öffnen Sie die Registerkarte „Shader“ und aktivieren Sie den erforderlichen Shader. Verlassen Sie die Einstellungen, erschaffen Sie eine Welt und genießen Sie den neuen Spiellook.

Shader-FAQs/Antworten

Wo ist der Shaderpacks-Ordner?

Ordnerpfad: „%appdata%/.minecraft/shaderpacks.“

Warum kann ich die Schaltfläche „Shader“ im Menü „Optionen“ nicht finden?

Stellen Sie sicher, dass Sie Optifine installiert haben und die richtige Version verwenden.

Wo kann ich Optifine herunterladen?

Um Optifine herunterzuladen, müssen Sie die im obigen Artikel bereitgestellten Links verwenden.

Gibt es eine Begrenzung für die Installation von Shader?

Es gibt keine Einschränkungen. Sie können jedoch nur ein Shader-Paket in einer Spielsitzung verwenden.

Funktionieren Shader auf Servern?

Nicht immer, aber die meisten Gameserver unterstützen ihre Arbeit.

Video: Wie installiere ich Shader auf Minecraft 1.7.10?

– Igor (Administrator)

In diesem Artikel werde ich es Ihnen sagen in einfachen Worten Was sind Shader und warum werden sie benötigt?

Die Anforderungen an die Qualität von Computergrafiken steigen von Tag zu Tag. Bisher galten 2D-Grafiken als völlig ausreichend und reichten aus, um die Fantasie von Millionen Menschen anzuregen. Heutzutage wird viel mehr Wert auf die Visualisierung gelegt.

Bei der Entstehung moderner 3D-Grafiken standen viele jedoch vor dem Problem, dass die eingebauten Filter und Gadgets von Grafikkarten (GPUs) einfach nicht ausreichten. Beispielsweise bestand häufig Bedarf an eigenen Effekten. Daher musste viel manuell erledigt und Berechnungen im Hauptprozessor (CPU) des Computers durchgeführt werden, was sich zweifellos auf die Leistung auswirkte (trotz der Tatsache, dass die Grafikkarte, wie man so sagt, im Leerlauf „im Leerlauf“ war).

So sind im Laufe der Zeit verschiedene Technologien entstanden, wie zum Beispiel Shader, die es ermöglichen, die Leistung der GPU für bestimmte Anforderungen zu nutzen.

Was sind Shader und warum werden sie benötigt?

Shader- ein Computerprogramm (Code), das auf Grafikkartenprozessoren ausgeführt werden kann, ohne unnötig CPU-Leistung zu verschwenden. Darüber hinaus ist es möglich, Pipelines aus diesen Shadern zu erstellen (ihre sequentielle Verwendung). Das heißt, derselbe Shader kann auf verschiedene Arten von Grafikobjekten angewendet werden, was den Prozess der Animationserstellung erheblich vereinfacht.

Anfänglich bedeuteten Grafikkarten drei Typen: Scheitelpunkte (für die Wirkung einzelner Scheitelpunkte; zum Beispiel, um den Effekt von Wellen zu erzeugen, Gras zu zeichnen usw.), geometrisch (für kleine Grundelemente; zum Beispiel, um Silhouetten zu erstellen) und Pixel ( für Filter eines bestimmten Bildbereichs; zum Beispiel Nebel). Und dementsprechend befanden sich auf der Platine drei Arten von Spezialprozessoren. Später wurde diese Aufteilung aufgegeben und alle Grafikkartenprozessoren wurden universell (unterstützt alle drei Typen).

Die Reduzierung der Gesamt-CPU-Last ist nicht der einzige Zweck der Möglichkeit, eigene Shader zu erstellen. Es lohnt sich zu verstehen, dass viele Spiele und Videos dieselben Funktionen wiederverwenden. Warum zum Beispiel Wassereffekte von Grund auf in Dutzenden ähnlicher Animationsprogramme schreiben, wenn man vorgefertigte Bibliotheken wie OpenGL oder DirectX verwenden kann? Letztere enthalten viele bereits implementierte Shader und bieten eine bequemere Methode zum Schreiben eigener Shader (es ist nicht erforderlich, Low-Level-Befehle für die GPU zu schreiben).

Das heißt, wenn man früher über erhebliche Kenntnisse verfügen musste, um die einfachste Animation oder das einfachste Spiel zu erstellen, dann ist dies in der heutigen Realität eine Aufgabe, die im Rahmen der Fähigkeiten vieler liegt.

Was ist der Vorteil des Shader-Ansatzes?

Es gibt einige Verwirrung mit Shadern, da es unterschiedliche Programmiersprachenstandards für verschiedene Bibliotheken gibt (GLSL – OpenGL, HLSL – DirectX usw.), und dies berücksichtigt nicht die Tatsache, dass Grafikkartenhersteller selbst unterschiedliche Funktionen unterstützen können. Der Vorteil ihrer Verwendung lässt sich jedoch leicht erkennen, wenn man sich das Bild oben mit einem Beispiel für den Anzeigeunterschied zwischen DirectX 9 und DirectX 10 ansieht.

Wenn Sie also Shader aus einer bekannten Bibliothek verwenden, reicht die Veröffentlichung der nächsten Version aus, damit sich die Qualität von selbst verbessert. Natürlich gibt es hier Nuancen wie Kompatibilität, Unterstützung für aufstrebende Spezialteams usw., aber trotzdem.

Zusätzlich zu den Grafiken ist der Shader-Ansatz für normale Benutzer auf folgende Weise nützlich:

1. Die Geschwindigkeit und Leistung des Computers steigt (schließlich muss nicht der Zentralprozessor anstelle der GPU Grafikberechnungen durchführen).

Diese Anleitung hilft Ihnen, Shader in Minecraft zu installieren und dadurch die Spielwelt zu verbessern, indem Sie dynamische Schatten, Wind- und Grasgeräusche, realistisches Wasser und vieles mehr hinzufügen.

Es ist sofort erwähnenswert, dass Shader das System ziemlich stark belasten. Wenn Sie eine schwache oder sogar integrierte Grafikkarte haben, empfehlen wir Ihnen, diesen Mod nicht zu installieren.

Die Installation besteht aus zwei Schritten: Zuerst müssen Sie den Shader-Mod und dann zusätzliche Shader-Pakete dafür installieren

SCHRITT #1 – Installation des Shader-Mods

1. Laden Sie Java herunter und installieren Sie es
2. Installieren OptiFine HD
   oder ShadersMod;
3. Entpacken Sie das resultierende Archiv an einen beliebigen Ort.
4. Wir starten die JAR-Datei, weil er ist Installateur;
5. Das Programm zeigt Ihnen den Pfad zum Spiel. Wenn alles korrekt ist, klicken Sie auf Ja, Ok, Ok;
6. Lass uns gehen .Minecraft und dort einen Ordner erstellen Shaderpacks;
7. Wir gehen in den Launcher und sehen in der Zeile ein neues Profil mit dem Namen „ShadersMod“, wenn nicht, dann wählen Sie es manuell aus.
8. Als nächstes müssen Sie Shader-Pakete herunterladen

SCHRITT #2 – Installieren des Shader-Pakets

1. Laden Sie das Shader-Paket herunter, an dem Sie interessiert sind (Liste am Ende des Artikels).
2. Drücken Sie die Tasten WIN+R
3. Gehe zu .minecraft/shaderpacks. Wenn es keinen solchen Ordner gibt, erstellen Sie ihn.
4. Verschieben oder extrahieren Sie das Shader-Archiv nach .minecraft/shaderpacks. Der Pfad sollte so aussehen: .minecraft/shaderpacks/SHADER_FOLDER_NAME/shaders/[.fsh- und .vsh-Dateien darin]
5. Starten Sie Minecraft und gehen Sie Einstellungen > Shader. Hier sehen Sie eine Liste der verfügbaren Shader. Wählen Sie das aus, das Sie benötigen
6. Aktivieren Sie in den Shader-Einstellungen „tweakBlockDamage“, deaktivieren Sie „CloudShadow“ und „OldLighting“

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Für die Ausführung durch Grafikkartenprozessoren (GPU) vorgesehen. Shader werden in einer der speziellen Programmiersprachen (siehe) kompiliert und in Anweisungen für die GPU kompiliert.

Anwendung

Vor der Verwendung von Shadern wurden prozedurale Texturgenerierung (z. B. im Unreal-Spiel zur Erstellung animierter Texturen von Wasser und Feuer) und Multitexturing (die im Spiel Quake 3 verwendete Shader-Sprache basierte darauf) verwendet. Diese Mechanismen boten nicht die gleiche Flexibilität wie Shader.

Mit dem Aufkommen rekonfigurierbarer Grafikpipelines wurde es möglich, mathematische Berechnungen auf der GPU (GPGPU) durchzuführen. Die bekanntesten GPGPU-Engines sind nVidia CUDA, Microsoft DirectCompute und das Open-Source-OpenCL.

Shader-Typen

Vertex-Shader

Der Vertex-Shader arbeitet mit Daten, die den Scheitelpunkten von Polyedern zugeordnet sind, beispielsweise mit den Koordinaten eines Scheitelpunkts (Punktes) im Raum, mit Texturkoordinaten, mit der Farbe eines Scheitelpunkts, mit einem Tangentenvektor, mit einem binormalen Vektor, mit ein Normalenvektor. Der Vertex-Shader kann zur Ansichts- und Perspektivtransformation von Vertices, zur Generierung von Texturkoordinaten, zur Berechnung der Beleuchtung usw. verwendet werden.

Beispielcode für einen Vertex-Shader in der Sprache:

vs.2.0 dcl_position v0 dcl_texcoord v3 m4x4 oPos, v0, c0 mov oT0, v3

Geometrie-Shader

Ein Geometrie-Shader kann im Gegensatz zu einem Vertex-Shader nicht nur einen Vertex, sondern ein ganzes Grundelement verarbeiten. Ein Grundelement kann ein Segment (zwei Eckpunkte) und ein Dreieck (drei Eckpunkte) sein. Wenn Informationen zu benachbarten Eckpunkten (Adjazenz) für ein dreieckiges Grundelement vorliegen, können bis zu sechs Eckpunkte verarbeitet werden. Der Geometrie-Shader ist in der Lage, Primitiven im laufenden Betrieb zu generieren (ohne den Zentralprozessor zu verwenden).

Geometrie-Shader wurden erstmals auf Grafikkarten der Nvidia 8-Serie verwendet.

Pixel-(Fragment-)Shader

Ein Pixel-Shader arbeitet mit Bitmap-Bildfragmenten und Texturen – er verarbeitet mit Pixeln verknüpfte Daten (z. B. Farbe, Tiefe, Texturkoordinaten). Der Pixel-Shader wird in der letzten Phase der Grafikpipeline verwendet, um ein Fragment des Bildes zu erstellen.

Beispielcode für einen Pixel-Shader in der Sprache:

ps.1.4 texld r0, t0 mul r0, r0, v0

Vorteile und Nachteile

Vorteile:

• die Fähigkeit, beliebige Algorithmen zu erstellen (Flexibilität, Vereinfachung und Kostenreduzierung des Programmentwicklungszyklus, Erhöhung der Komplexität und des Realismus visualisierter Szenen);
• erhöhte Ausführungsgeschwindigkeit (im Vergleich zur Ausführungsgeschwindigkeit desselben Algorithmus, der auf dem Zentralprozessor ausgeführt wird).

Mängel:

• die Notwendigkeit, eine neue Programmiersprache zu lernen;
• die Existenz unterschiedlicher Befehlssätze für GPUs verschiedener Hersteller.

Programmiersprachen

Um den unterschiedlichen Marktanforderungen gerecht zu werden (Computergrafik hat viele Anwendungen), wurde eine große Anzahl von Shader-Programmiersprachen erstellt.

Typischerweise stellen Sprachen zum Schreiben von Shader dem Programmierer spezielle Datentypen (Matrizen, Sampler, Vektoren usw.), eine Reihe integrierter Variablen und Konstanten (für die Interaktion mit der Standard-3D-API-Funktionalität) zur Verfügung.

Professionelles Rendering

Im Folgenden finden Sie Shader-Programmiersprachen, die darauf abzielen, eine maximale Rendering-Qualität zu erreichen. In solchen Sprachen werden die Eigenschaften von Materialien mithilfe von Abstraktionen beschrieben. Dies ermöglicht es Personen, die keine besonderen Programmierkenntnisse haben und die Besonderheiten von Hardware-Implementierungen nicht kennen, Code zu schreiben. Künstler können beispielsweise solche Shader schreiben, um für den „richtigen Look“ zu sorgen (Texturzuordnung, Platzierung von Lichtquellen usw.).

Typischerweise ist die Verarbeitung solcher Shader recht ressourcenintensiv: Die Erstellung fotorealistischer Bilder erfordert viel Rechenleistung. Typischerweise wird der Großteil der Rechenleistung von großen Computerclustern oder Blade-Systemen übernommen.

RenderMan Die in der RenderMan-Software von Pixar implementierte Shader-Programmiersprache war die erste Shader-Programmiersprache. Die von Rob Cook entwickelte und in der RenderMan Interface Specification beschriebene RenderMan-API ist der De-facto-Standard für professionelles Rendering, der in allen Pixar-Produktionen verwendet wird. OSL OSL - Englisch. Open Shading Language ist eine Shader-Programmiersprache, die von entwickelt wurde Sony Pictures Imageworks und einer Zunge ähnelnd. Wird im proprietären Programm Arnold verwendet, das von Sony Pictures Imageworks entwickelt und zum Rendern entwickelt wurde, und im kostenlosen Programm Blender, das zum Erstellen dreidimensionaler Computergrafiken entwickelt wurde. Echtzeit-Rendering GLSL GLSL (eng. die Öffnung G.L. S haben L Sprache listen)) ist eine im OpenGL-Standard beschriebene Shader-Programmiersprache, die auf der im ANSI-C-Standard beschriebenen Version der Sprache basiert. Die Sprache unterstützt die meisten ANSI-C-Funktionen und unterstützt Datentypen, die häufig bei der Arbeit mit dreidimensionalen Grafiken (Vektoren, Matrizen) verwendet werden. Das Wort „Shader“ in GLSL bezieht sich auf eine unabhängig kompilierte Einheit, die in dieser Sprache geschrieben ist. Das Wort „Programm“ bezieht sich auf eine Reihe kompilierter Shader, die miteinander verknüpft sind. Cg (Englisch) C für G Vergewaltigungen) ist eine Shader-Programmiersprache, die von nVidia zusammen mit Microsoft entwickelt wurde. Die Sprache ähnelt der Sprache und der HLSL-Sprache, die von Microsoft entwickelt wurde und in enthalten ist Directx 9. Die Sprache verwendet die Typen „int“, „float“, „half“ (16-Bit-Gleitkommazahl). Die Sprache unterstützt Funktionen und Strukturen. Die Sprache verfügt über besondere Optimierungen in Form von „gepackten Arrays“ (

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„Was sind Shader?“ - Sehr Oft gestellte Frage neugierige Spieler und angehende Spieleentwickler. In diesem Artikel werde ich Ihnen klar und deutlich etwas über diese schrecklichen Shader erzählen.

Ich halte Computerspiele für den Motor des Fortschritts hin zu fotorealistischen Bildern in der Computergrafik. Lassen Sie uns also darüber sprechen, was „Shader“ im Kontext von Videospielen sind.

Bevor die ersten Grafikbeschleuniger auf den Markt kamen, wurde die gesamte Arbeit zum Rendern von Videospiel-Frames von der schlechten CPU erledigt.

Das Zeichnen eines Rahmens ist eigentlich eine ziemliche Routineaufgabe: Sie müssen „Geometrie“ – polygonale Modelle (Welt, Charakter, Waffe usw.) – nehmen und sie rastern. Was ist Rasterung? Das gesamte 3D-Modell besteht aus winzigen Dreiecken, die der Rasterer in Pixel umwandelt (d. h. „rastern“ bedeutet „in Pixel umwandeln“). Nehmen Sie nach der Rasterung Texturdaten, Beleuchtungsparameter, Nebel usw. und berechnen Sie jedes resultierende Pixel des Spielrahmens, der auf dem Bildschirm des Spielers angezeigt wird.

Die Zentraleinheit (CPU – Central Processing Unit) ist also ein zu schlauer Kerl, um ihn zu einer solchen Routine zu zwingen. Stattdessen ist es logisch, eine Art Hardwaremodul zuzuweisen, das die CPU entlastet, damit sie wichtigere intellektuelle Arbeit leisten kann.

Dieses Hardwaremodul war ein Grafikbeschleuniger oder eine Grafikkarte (GPU – Graphics Processing Unit). Nun bereitet die CPU die Daten auf und belastet ihren Kollegen mit Routinearbeiten. Wenn man bedenkt, dass die GPU jetzt nicht nur ein Kollege, sondern eine Schar von Minion-Kernen ist, kann sie diese Art von Arbeit auf einmal bewältigen.

Aber auf die Hauptfrage: Was sind Shader? haben wir noch keine Antwort erhalten. Warte, ich komme gleich dazu.

Gute, interessante und nahezu fotorealistische Grafiken erforderten von Grafikkartenentwicklern die Implementierung vieler Algorithmen auf Hardwareebene. Schatten, Licht, Lichter und so weiter. Dieser Ansatz mit der Implementierung von Algorithmen in Hardware wird als „Fixed Pipeline oder Conveyor“ bezeichnet und ist dort, wo hochwertige Grafiken erforderlich sind, nicht mehr anzutreffen. An ihre Stelle trat die „Programmable Pipeline“.

Anfragen von Spielern: „Kommt, bringt gutes Graphonia mit!“ Überraschung!“, drängte Spieleentwickler (bzw. Grafikkartenhersteller) zu immer komplexeren Algorithmen. Bis irgendwann festverdrahtete Hardwarealgorithmen für sie zu wenig wurden.

Es ist an der Zeit, dass Grafikkarten intelligenter werden. Die Entscheidung wurde getroffen, um Entwicklern die Programmierung von GPU-Blöcken in beliebige Pipelines zu ermöglichen, die unterschiedliche Algorithmen implementieren. Das heißt, Spieleentwickler und Grafikprogrammierer konnten nun Programme für Grafikkarten schreiben.

Und nun sind wir endlich bei der Antwort auf unsere Hauptfrage angekommen.

„Was sind Shader?“

Ein Shader ist ein Programm für eine Grafikkarte, das in dreidimensionalen Grafiken verwendet wird, um die endgültigen Parameter eines Objekts oder Bildes zu bestimmen, einschließlich einer Beschreibung der Lichtabsorption und -streuung, Texturabbildung, Reflexion und Brechung, Schattierung und Oberflächenverschiebung und viele andere Parameter.

Was sind Shader? Dieser Effekt kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass ein Wasser-Shader auf eine Kugel angewendet wird.

Grafische Pipeline

Der Vorteil einer programmierbaren Pipeline gegenüber ihrem Vorgänger besteht darin, dass Programmierer jetzt ihre eigenen Algorithmen selbst erstellen können, anstatt eine Reihe fest in der Hardware verankerter Optionen zu verwenden.

Zunächst waren Grafikkarten mit mehreren spezialisierten Prozessoren ausgestattet, die unterschiedliche Befehlssätze unterstützten. Shader wurden in drei Typen unterteilt, je nachdem, welcher Prozessor sie ausführen würde. Doch dann wurden Grafikkarten mit Universalprozessoren ausgestattet, die Befehlssätze aller drei Shadertypen unterstützen. Die Unterteilung der Shader in Typen wurde beibehalten, um den Zweck des Shaders zu beschreiben.

Zusätzlich zu grafischen Aufgaben ist es mit solchen intelligenten Grafikkarten nun möglich, allgemeine Berechnungen (die nichts mit Computergrafik zu tun haben) auf der GPU durchzuführen.

Zum ersten Mal gab es in Grafikkarten der GeForce 3-Serie eine vollwertige Unterstützung für Shader, die Grundlagen wurden jedoch in der GeForce256 (in Form von Register Combiners) implementiert.

Arten von Shader

Abhängig von der Phase der Pipeline werden Shader in verschiedene Typen unterteilt: Vertex, Fragment (Pixel) und Geometrie. Und die neuesten Pipeline-Typen verfügen auch über Tessellations-Shader. Wir werden die Grafikpipeline nicht im Detail besprechen; ich denke immer noch darüber nach, einen separaten Artikel darüber zu schreiben, für diejenigen, die sich entscheiden, Shader und Grafikprogrammierung zu studieren. Schreiben Sie in die Kommentare, wenn Sie interessiert sind. Ich werde dann wissen, ob es Ihre Zeit wert ist.

Vertex-Shader

Vertex-Shader erstellen Animationen von Charakteren, Gras, Bäumen, erzeugen Wellen auf dem Wasser und viele andere Dinge. In einem Vertex-Shader hat der Programmierer Zugriff auf Daten, die mit Vertices verknüpft sind, zum Beispiel: die Koordinaten eines Vertex im Raum, seine Texturkoordinaten, seine Farbe und seinen Normalenvektor.

Geometrie-Shader

Geometrie-Shader sind in der Lage, neue Geometrie zu erstellen und können zum Erstellen von Partikeln, zum Ändern von Modelldetails im Handumdrehen, zum Erstellen von Silhouetten usw. verwendet werden. Im Gegensatz zum vorherigen Vertex können sie nicht nur einen Vertex, sondern ein ganzes Grundelement verarbeiten. Ein Grundelement kann ein Segment (zwei Eckpunkte) und ein Dreieck (drei Eckpunkte) sein. Wenn Informationen über benachbarte Eckpunkte (englische Adjazenz) verfügbar sind, können bis zu sechs Eckpunkte für ein dreieckiges Grundelement verarbeitet werden.

Pixel-Shader

Pixel-Shader führen Textur-Mapping, Beleuchtung und verschiedene Textureffekte wie Reflexion, Brechung, Nebel, Bump Mapping usw. durch. Pixel-Shader werden auch für Post-Effekte verwendet.

Ein Pixel-Shader arbeitet mit Bitmap-Bildfragmenten und Texturen – er verarbeitet mit Pixeln verknüpfte Daten (z. B. Farbe, Tiefe, Texturkoordinaten). Der Pixel-Shader wird in der letzten Phase der Grafikpipeline verwendet, um ein Fragment des Bildes zu erstellen.

Worauf sind Shader geschrieben?

Ursprünglich konnten Shader in einer Assembler-ähnlichen Sprache geschrieben werden, später erschienen jedoch Shader-Sprachen hohes Level, ähnlich der C-Sprache, wie zum Beispiel: Cg, GLSL und HLSL.

Solche Sprachen sind viel einfacher als C, weil die mit ihrer Hilfe gelösten Probleme viel einfacher sind. Das Typsystem in solchen Sprachen spiegelt die Bedürfnisse von Grafikprogrammierern wider. Daher stellen sie dem Programmierer spezielle Datentypen zur Verfügung: Matrizen, Sampler, Vektoren usw.

RenderMan

Alles, was wir oben besprochen haben, gilt auch für Echtzeitgrafiken. Es gibt jedoch keine Echtzeitgrafiken. Was ist der Unterschied – Echtzeit – Echtzeit, also hier und jetzt – um im Spiel 60 Bilder pro Sekunde zu liefern, ist das ein Echtzeitprozess. Das Rendern eines komplexen Frames für eine hochmoderne Animation über mehrere Minuten erfolgt jedoch nicht in Echtzeit. Der Schlüssel ist die Zeit.

Beispielsweise können wir derzeit keine Grafiken in Echtzeit in der gleichen Qualität wie in den neuesten Animationsfilmen des Pixar-Studios erhalten. Sehr große Renderfarmen berechnen Lichtsimulationen mit ganz anderen Algorithmen, die zwar sehr aufwendig sind, aber nahezu fotorealistische Bilder erzeugen.

Superrealistische Grafiken in Sandpiper

Schauen Sie sich zum Beispiel diesen süßen Cartoon an, Sandkörner, Vogelfedern, Wellen, alles sieht unglaublich echt aus.

*Das Video kann auf YouTube gesperrt werden, wenn es nicht geöffnet wird, Google Pixar Sandpiper – ein kurzer Cartoon über einen tapferen Strandläufer, sehr süß und flauschig. Es wird Sie berühren und Ihnen zeigen, wie cool Computergrafiken sein können.

Das ist also RenderMan von Pixar. Es wurde die erste Shader-Programmiersprache. Die RenderMan-API ist der De-facto-Standard für professionelles Rendering und wird in der gesamten Arbeit von Pixar und darüber hinaus verwendet.

Eine nützliche Information

Jetzt wissen Sie, was Shader sind, aber neben Shadern gibt es noch andere sehr interessante Themen in der Spieleentwicklung und Computergrafik, die Sie wahrscheinlich interessieren werden:

• , – eine Technik zum Erzeugen erstaunlicher Effekte in modernen Videospielen. Lesen Sie den Artikel und das Video mit Lektionen zum Erstellen von Effekten in Unity3d
• , - Wenn Sie darüber nachdenken, Videospiele als berufliche Karriere oder als Hobby zu entwickeln, enthält dieser Artikel eine Reihe hervorragender Empfehlungen dazu, „wo Sie anfangen sollen“, „welche Bücher Sie lesen sollten“ usw.

Wenn Sie irgendwelche Fragen haben

Wenn Sie noch Fragen haben, stellen Sie diese wie immer in den Kommentaren. Ich werde immer antworten. Für nette Worte oder Fehlerkorrekturen wären wir sehr dankbar.