Co to jest język cieniowania OpenGL®?

OpenGL® Shading Language (GLSL) to język programowania komputerowego zaprojektowany specjalnie do manipulowania i kontrolowania grafiki trójwymiarowej (3D) podczas procesu renderowania bezpośrednio w graficznej jednostce przetwarzania (GPU) karty graficznej za pomocą bibliotek OpenGL®. Zasadniczo język cieniowania OpenGL® zapewnia programistom bezpośredni dostęp do geometrii 3D i renderowanie na najniższym poziomie, bez konieczności pisania procedur języka asemblera do interfejsu ze sprzętem GPU. Dzięki zastosowaniu języka cieniowania OpenGL® efekty takie jak tekstury generowane proceduralnie i geometria mogą być wdrażane i zoptymalizowane bezpośrednio w GPU, przyspieszając proces renderowania. Umożliwia także efektywne wdrożenie bardziej złożonych funkcji, takich jak animacja lub efekty specjalne, bez kosztów ogólnej kodu wyższego poziomu. Język cieniowania jest kompilowany przez GPU do kodu wykonywalnego, co oznacza, że ​​można zaprojektować określone implementacje i kompilatoryPoszczególne karty graficzne, zwiększając przyrosty wydajności z korzystania z różnych shaderów.

Dla wszystkich praktycznych celów openGL® Shading Language to w pełni zaimplementowany język programowania, który naśladuje składnię języka programowania C na prawie wszystkie sposoby, z wyjątkiem zmiennych typu wskaźnika i niektórych dyrektyw przedprocesorowych. Obsługiwane są funkcje zdefiniowane przez użytkownika, zmienne oraz logiczne instrukcje rozgałęzienia i zapętlania, umożliwiając pisanie w pełni zrealizowanych programów za pomocą języka shadera i zapewniając poziom abstrakcji, który jest przenośny w różnych systemach operacyjnych i konfiguracjach sprzętowych. Po zakończeniu programu shadera jest on przekazywany do GPU, gdzie jest kompilowany i wykonywany w razie potrzeby podczas procesu renderowania.

Program napisany w języku cieniowania OpenGL® jest ostatecznie przekazywany do GPU, gdzie może być skompilowany przez HARDware lub sterowniki wyprodukowane przez producenta karty graficznej. Oznacza to, że niektóre stwierdzenia używane w języku mogą zoptymalizować ich faktyczny skompilowany kod bajtowy do wydajnej pracy z konkretnymi funkcjami sprzętowymi określonej karty graficznej. Zwiększa to szybkość wykonywania i może rozszerzyć podstawową funkcjonalność o specjalne opcje i efekty renderowania, które mogą być unikalne dla jednej karty graficznej.

Istnieją trzy rodzaje shadersów, których do pisania można użyć języka cieniowania OpenGL®. Pierwszy jest znany jako shader wierzchołkowy i jest zaprojektowany do wykonywania złożonych operacji na poszczególnych wierzchołkach, takich jak tłumaczenie, skalowanie lub teksturowanie punktu w przestrzeni. Drugi to shader geometrii i może być używany do dodawania, usuwania lub w inny sposób manipulowania wielokątami przed ich ostatecznie rasteryzowanym. Fragmenty Shaders, zwane także shadersami pikselowymi, można zapisać w celu wykonywania operacji na punktach w scenie 3D, ponieważ są one przetłumaczone na płaski dwuwymiarowy (2d)Obraz do wyświetlania na ekranie, taki jak efekty oświetlenia lub zniekształcenia.