Was ist ein Pixel Shader?
Ein Pixel-Shader ist ein Computergrafik-Tool, mit dem Bildeffekte wie Licht, Textur, Form und Farbe erstellt werden können. Pixel-Shader machen Bilder realistischer, indem sie das computergesteuerte Aussehen verlieren. Mithilfe eines Pixel-Shader-Programms werden Bilder mehrdimensional und detailliert angezeigt, sodass der Betrachter das Gefühl hat, unter die Oberfläche des Bildes zu schauen. Ein Pixel-Shader kann einem Stück Papier eine Kante verleihen, einem Türknauf einen Glanz verleihen oder der menschlichen Haut Poren verleihen.
Im Wesentlichen funktioniert ein Pixel-Shader, indem ein Bild Pixel für Pixel in ein anderes bestimmtes Bild umgewandelt wird. Ein Pixel ist ein einzelnes Element eines Bildes, das die Farb- und Helligkeitsinformationen des Bildes enthält. Pixelschattierung ist ein hoch spezialisierter Prozess, da jedes Pixel einzeln geändert werden muss. Oft müssen pro Frame über eine Million Pixel angesprochen werden. Das Detail macht das Bild so realistisch.
Programme, die diese Aufgabe erfüllen, berechnen die Bilder pixelweise in einem hochkomplexen Prozess. Nach der Transformation der Pixel wird das Bild zur Anzeige in einen Einzelbildpuffer übertragen. Bei einem Pixel-Shader wird ein Code verwendet. Der Code wurde in einer Computersprache namens High Level Shade Language (HLSL) geschrieben und verwendet einen Eingabewert, der die Farbe der Pixel zurückgibt, sodass der Bildspeicher das Originalbild empfängt.
Bei vielen Pixelschattierungsprogrammen kann der Benutzer den Detaillierungsgrad der Bilder steuern. Diese Programme wurden für Grafikdesigner und Fotografen entwickelt und ermöglichen Benutzern das Erstellen von Übergängen mit Textur und Schattierung. Mehrere Durchgänge erzeugen ein detaillierteres Bild. Entwickler können Pixel-Shader verwenden, um die gewünschten personalisierten Effekte zu erstellen.
In der Digitalfotografie wird häufig ein Pixel-Shader verwendet, bei dem Bilder bearbeitet werden. Der Pixel-Shader empfängt eine Reihe von Anweisungen in Bezug auf ein digitales Bild und erzeugt gemäß den Anweisungen pixelweise ein Ausgabebild. Je mehr Dimensionen das Bild enthält, desto mehr Übergänge führt der Pixel-Shader normalerweise aus, um die Transformation abzuschließen.
Um die Pixelschattierung in digitalen Bildern zu handhaben, verfügen Computer häufig über eine integrierte Grafikverarbeitungseinheit (GPU). Eine GPU ist ein Grafikprozessor, mit dem Bilder schnell verarbeitet werden können. GPUs sind jedoch insofern eingeschränkt, als sie keine High-End-Verfahren zum Ändern der Textur unterstützen. Die Komponenten einer GPU können nur eine begrenzte Anzahl von Anweisungen für die Pixelschattierung verarbeiten. Daher werden häufig spezielle Pixelschattierungsprogramme verwendet.