Индивидуална задача - Сара Николай Antonovich - методи и алгоритми за извличане на структурирана

Така че, това, което са най-загадъчните шейдъри.

Shader (английски Shader.) - програма за един от етапите на графични газопровода използван в триизмерен графиката за определяне на крайните параметри на обекта или изображението. Това може да включва произволен сложност на поглъщане на светлина и разсейване описание, текстура картографиране, отражение и пречупване, сенки, повърхност изместване и последваща обработка ефекти. [1]

Програмируеми шейдъри гъвкаво и ефективно. Трудно е да означава повърхността може да се визуализира с помощта на прости геометрични форми. Например, един шейдър може да се използва за изготвяне на триизмерна повърхност на керамични плочки върху абсолютно равна повърхност.

Водата в Quake 2 на софтуера и OpenGL-изобразяването. Както при всички хардуерно-ускорени изображение, водата там - само син филтър, а в програмата има ефекта на водни пръски.

В Counter-Strike 1.6 ослепителен ефект от гранати в хардуер оказване на - бяла светкавица в програмата - бяла светкавица и пикселизирани екран.

видове шейдъри

Понастоящем шейдъри са разделени в три вида: връх, геометрия и фрагмент (пиксели).

Vertex Shader манипулира данните са преобразувани към върховете на многостен. Тези данни, по-специално, на координатите на върховете в пространството, текстура координират, допирателна вектор, binormal вектор, нормалата. Shader връх може да се използва за видове и върховете перспектива трансформация текстура координира поколение, изчисления осветление и така нататък. G. [1]

Но, отново, само осветлението не се ограничава до: използване на един пиксел шейдър може автоматично да генерира текстура, като стилизирано дърво или под вода, или отблясъци на дъното на потока, хвърли вълнички на повърхността си. И - текстура, изменящи се във времето и да не губят детайли, дори когато ги приближава. Multitexturing показано на следната фигура:

Или можете да създадете оптически ефекти - треперене на въздуха, неравномерно стъкло. опциите са много. Въпреки това, пиксел шейдър не само изчислява колко промяна на предварително изчислена цвят стандартни методи, така че дори и при липсата на подкрепа за пиксел шейдър ускорител все още ще бъде в състояние да представят нещо. Pixel шейдъри позволяват да се получи реална точен осветление и сенки. Програмистите дойдоха vozvozhnost micropolygons да работите, което ви позволява да създавате реалистични ефекти от експлозията, дъжд, прах, и дим. В допълнение има и аритметични инструкции и специализиран "текстура" извършване на цвят за вземане на проби и аритметични наем текстури. Разликите между версиите на пикселните шейдъри са както следва. Pixel Shader 1.0 - не повече от осем аритметични инструкции и не повече от четири текстура. Shader 1.4 - това е едно и също осем аритметика, но шест текстурни инструкция. Все още няма разклонения там. Въпреки това, за да се създаде правдоподобен метал или, например, неравни повърхности, която е достатъчно. Главната особеност на втората версия на шейдъри - подкрепа за плаваща запетая. Осветлението задачата е много важно: на динамичния обхват на стандартния 8-битов цвят дълбочина за прехвърляне на всички нюанси на богатство не може да бъде достатъчно. Най-пикселни шейдъри третата версия включва поддръжка за разклонения, за да настроите осветлението на формулите - функция е почти безполезен, но в някои случаи може да се оптимизира работата на Shader (например, за да не извършват изчисления на очевидно безплодни пиксела) [3]. Първата цифра все още демонстрира пълна липса на засенчване, а вторият все още демонстрира работа Shader 1.4, а третият все още демонстрира работа Shader 2.0:

Pixel шейдъри осигуряват невероятно ниво на детайлност повърхности, което ви позволява да се наслаждавате на ефектите, които надхвърлят нивото на триъгълници, дай художници и разработчиците да създават ефект на пиксел, които отразяват реалните им визия. И също така предоставя на разработчиците с безпрецедентен контрол на осветление, засенчване и цвета на всеки пиксел, което ви позволява да създадете уникални повърхностни ефекти.

засенчващи езици

За първи път се използва в системата на RenderMan Pixar, шейдъри е все по-често по-ниски цени за компютри. Основното предимство на използването на шейдъри - тяхната гъвкавост, опростява и намалява разходите за цикъл за разработка на софтуер, както и че води до увеличаване на сложността и реализма на предоставяните сцени. Против слънце езици обикновено съдържат специални типове данни, като матрици, семплери, вектори, както и набор от вградени променливи и константи за лесна интеграция със стандартната функционалност на 3D API Защото компютърна графика има много области на приложение, за да отговори на различните нужди на пазара е създаден голям брой шейдърни езици , [1]

Тези засенчващи езици са насочени към постигане на максимално качество на картината. Описание на свойствата на материалите е направено по най-абстрактно ниво, да работят не изисква специални умения за програмиране или познаване на хардуера. Тези шейдъри обикновено са създадени от художници, за да се гарантира, че "най-подходящия вид", като текстура, източници на светлина, както и други аспекти на работата си.
такава обработка шейдър обикновено е задача много ресурси. Общият брой на изчислителна мощност, необходимо за работата им, може да бъде много висока, тъй като се използва за създаване на фотореалистични изображения. По-голямата част от изчисленията за такова изобразяване се извършва големи клъстер.

Shader Language RenderMan, описани в спецификациите на интерфейса Renderman на, е де факто стандарт за професионално представяне. API RenderMan, проектирана от Роб Кук, се използва във всички произведения на Pixar студия. Той е и първият от осъществените езици шейдър. [1]

OpenGL език шейдър се нарича GLSL (The OpenGL Shading Language). GLSL език въз основа на ANSI C. Най ANSI C особености на езика задържани, те добавят векторни и матрични типове данни често се използват при работа с триизмерна графика. В контекста на GLSL шейдър нарича независимо compilable единица, написани на този език. Програма е набор от събрани шейдъри, свързани помежду си. [1]

Ниско ниво на езика засенчване DirectX (DirectX ASM) синтаксис е подобен на асемблер. Има няколко версии, различаващи се на набор от команди, както и необходимия хардуер. Има разделение между връх (връх) и пиксел (пиксел) Shader, които се различават. Извършва обработка геометрия, т.е. променя параметри връх, като позиция, текстура координати, цветни върхове. Той може също да изпълнява осветителни изчисления. В допустимия брой команди може да бъде по-висока от 1-200. Извършва данни цветни обработка, получени чрез теглене на триъгълник. Той работи с текстури и цветове. Броят на инструкции значително ограничени, така че, например, версия 1.4, той не може да бъде повече от 32. [1]

Shader DirectX език на високо равнище (HLSL - високо равнище Shader Language) е надмножество на DirectX ASM. Синтаксис е сходен с C, позволява използването на структури, процедури и функции. [1]

Така че в заключение, давам две прости шейдъри, които са били създадени, когато учех програмиране.

прост шейдър "Vertigo"

шейдър, който симулира електрически разряд

Искам да завърша скрийншота, които демонстрират използването на шейдъри в игри и не само, че ви покажа за какво се използва.

Ckining (одиране). Matrix палитра дране на скелетните анимационни герои с много "кост". Примери могат да се видят почти всички игри. Но аз давам снимка на призива на Duty 2, над върховете на всеки един от героите са работили дране алгоритъм. Нещо повече, с шейдъри версия 3.0, за да дране стана много по-лесно за Shader 1.1, което трябва да напишете няколко шейдъри за всеки тип дране (с известно количество "кости").

Toon засенчване / Cel засенчване. Използва се в някои игри, за да се създаде специален ефект "карикатура" на изображението:

Имитация плат (плат Simulation) - да се симулира поведението на такива платове, които липсват в повечето игри. Най-лесно да се разбере за какво става дума в тази снимка:

Bump картографиране. Нормално картографиране. Напоследък се използва почти навсякъде.

рамка за последваща обработка. Всички тези ефекти Блум, на дълбочината на рязкост и Motion Blur.

Паралакс Mapping / офсетов Картографиране

High Dynamic Range (HDR)

Един пример за директна осветление срещу глобалното осветление прави, за да се разсее оставащите съмнения относно полезността на вторичния светлината (един източник на светлина, на околното осветление отсъства):