Was ist eine OpenGL® -Schattierungssprache?
Die OpenGl® Shading Language (GLSL) ist eine Computerprogrammiersprache, die speziell zur Manipulation und Steuerung von dreidimensionalen Grafiken (3D) während des Rendering-Prozesses direkt innerhalb der grafischen Verarbeitungseinheit (GPU) einer Grafikkarte mit OpenGL®-Bibliotheken entwickelt wurde. Im Wesentlichen ermöglicht die OpenGL® -Schattierungssprache Programmierern direkten Zugriff auf 3D -Geometrie und das Rendern auf der niedrigstmöglichen Ebene, ohne tatsächlich Assembler -Routinen schreiben zu müssen, um mit GPU -Hardware zu interpretieren. Durch die Verwendung der OpenGl® -Schattierungssprache können Effekte wie prozedural erzeugte Texturen und Geometrie direkt innerhalb der GPU implementiert und optimiert werden, wodurch der Rendering -Prozess beschleunigt wird. Es ermöglicht auch, dass komplexere Funktionen wie Animation oder Spezialeffekte ohne den Overhead von Code auf höherem Niveau effizient implementiert werden. Die Schattierungssprache wird von der GPU in ausführbaren Code zusammengestellt, was bedeutetEinzelne Grafikkarten, die die Leistungssteigerungen durch die Verwendung der verschiedenen Shader erhöhen.
Für alle praktischen Zwecke ist die OpenGl®-Schattierungssprache eine vollständig implementierte Programmiersprache, die die Syntax der C-Programmiersprache in fast allen Arten nachahmt, mit Ausnahme von Variablen vom Zeigertyp und einigen Vorprozessor-Anweisungen. Benutzerdefinierte Funktionen, Variablen und logische Verzweigungs- und Looping-Anweisungen werden alle unterstützt, sodass vollständig realisierte Programme mit nur der Shader-Sprache geschrieben werden können und eine Abstraktionsebene bereitstellen, die über verschiedene Betriebssysteme und Hardwarekonfigurationen hinweg tragbar ist. Sobald ein Shader -Programm abgeschlossen ist, wird es an die GPU übergeben, wo es während des Rendering -Prozesses zusammengestellt und ausgeführt wird.
Ein Programm, das in der OpenGl® -Schattierungssprache geschrieben wurde, wird letztendlich an die GPU übergeben, wo es von HA zusammengestellt werden kannRDWare oder Treiber, die vom Hersteller der Grafikkarte hergestellt werden. Dies bedeutet, dass bestimmte Aussagen, die in der Sprache verwendet werden, ihre tatsächlichen kompilierten Bytecode optimiert haben, um mit den spezifischen Hardwarefunktionen einer bestimmten Grafikkarte effizient zu arbeiten. Dies erhöht die Ausführungsgeschwindigkeit und kann die grundlegende Funktionalität auf spezielle Rendering -Optionen und -Effekte erweitern, die für eine einzelne Grafikkarte einzigartig sein könnten.
Es gibt drei Arten von Shadern, mit denen die OpenGL® -Schattierungssprache zum Schreiben verwendet werden kann. Der erste wird als Scheitelpunkt -Shader bezeichnet und ist so konzipiert, dass sie komplexe Vorgänge auf einzelnen Scheitelpunkten durchführen, z. B. über das Übersetzen, Skalieren oder Texturpunkte im Raum. Der zweite ist ein Geometrie -Shader und kann verwendet werden, um Polygone hinzuzufügen, zu entfernen oder auf andere Weise zu manipulieren, bevor sie schließlich rasterisiert werden. Fragment-Shader, auch Pixel-Shader genannt, können geschrieben werden, um Operationen für Punkte in der 3D-Szene durchzuführen, wenn sie in eine flache zweidimensionale (2D) übersetzt werden (2D).Bild für die Anzeige auf einem Bildschirm, wie z. B. Beleuchtungseffekte oder Verzerrungen.