Bližší seznámení s vertex shadery

Seznam kapitol

1. Stručný úvod 2. Několik praktických ukázek 3. Seznam operací použitelných k vytvoření finální scény pomocí vertex shaderů

Minulý týden jsme vás seznámili s Pixel Shadery. Dnes se podíváme na Vertex shadery, které jsou nástrojem k ovládání objektů a jejich deformací. Dnešní část jsme se snažili udělat trochu více pro laické uživatele. Doufáme, že se vám bude tento článek líbit.

Reklama

V minulém článku jsme se podívali na první důležitou součást grafické karty takzvané pixel shadery. Dnes na tento článek plynule naváži a seznámím vás s další neméně důležitou součástí grafické karty, která je možná ještě trochu důležitější než minule představené pixel shadery. Tato část grafické karty má název vertex shader. V reakcích na můj předchozí článek mi bylo vytýkáno, že jsem dostatečně srozumitelně na příkladech nevysvětlil, co je pixel shader z pohledu běžného uživatele. V tomto článku na to již budu pamatovat a budu se snaži přiblížit tuto technologii i běžným uživatelům tak, aby ji plně pochopili. Doufám, že se mi tento záměr zdárně povede a článek přispěje k větší vzdělanosti běžných uživatelů grafických karet.

Jak asi všichni víte skládá se ve hrách každý objekt z polygonů, přesněji z poskládaných trojúhelníků - tzv. triangles. V každém vrcholu se nachází vertex, který určuje geometrii tělesa. Nyní se blíže podíváme na to co to vlastně ten vertex je a jaká je jeho přesná definice.

Takže toto je přesná definice vertexu:

Vertex je bod v průsečíku dvou paprsků tvořících úhel, dvou stran polygonu nebo dvou hran tělesa. Je to špička úhlu ve které se dvě strany protínají. Je to tedy bod ve kterém se setkávají čáry, paprsky a hrany.

Na následujících dvou obrázcích je vše objasněno.

Vertex vytvořený jako průsečík dvou paprsků

Vertex jako špička úhlu ve které se protínají dvě strany

Poslední pojem který si zde uvedeme je takzvaná vertices. Jedná se pouze o množné číslo od slova vertex. Je to také pojem se kterým se často setkáte. I pro tento pojem následuje ilustrační obrázek.

Názorná definice pojmu vertices

Nakonec vám zde ukáži obrázek, který je rozdělen do čtyřech částí. Na obrázku je předveden model plochy. Pokud si obrázek pořádně prohlédnete, uvidíte na něm výše definované vertexy.

Praktické předvedení vertexů na obecné ploše

Nyní již víme co je to vertex a naším dalším úkolem je ujasnit si co je tedy přesně vertex shader. Možnost pracovat s vertexy pomocí vertex shaderů byla definována až v DirectX 8.0. Od té doby se začala implementovat hardwarová podpora vertex shaderů do grafických karet. Proto si lze vertex shader představit jako malý procesor, jež je součástí komplexní architektury grafického čipu. Je to tedy programovatelná jednotka zpracovávající instrukce, které do ní přicházejí. Primárním úkolem vertex shaderu je pracovat s již zmiňovanými vertexy. Všechny výše uvedené poznatky si shrneme do jedné přehledné definice:

Pro jednoduchost si lze vertex shader představit jako malý procesor, který je součástí grafického čipu.Je to plně programovatelná jednotka sloužící pro zpracovávání programového kódu skládajícího se ze speciálních instrukcí určených pro vertex shadery. Tento kód je pak aplikován na jednotlivé vertexy a ty jsou transformovány. Po své transformaci vytvoří vertexy požadovanou scénu.

Na druhy jednotlivých operací se scénou, které nám vertex shadery umožňují, se podíváme v kapitole III. Na závěr vám ukáži trochu hezčí obrázek, k jehož vygenerování byly použity verex shadery.