什么是Vertex和Pixel着色器？

Question

什么是顶点和像素着色器？

他们之间有什么区别？哪一个最好？

Answer 1

Pixel Shader 是一个GPU（图形处理单元）组件，可编程操作以每个像素为基础，处理照明和凹凸贴图等事情。

Vertex Shader 也是GPU组件，也使用特定的类似汇编的语言进行编程，像素着色器，但面向场景几何，可以做一些事情，如向对象添加卡通轮廓边等。

两者都不比另一种更好，它们各自都有其特定的用途。支持DirectX 9或更高版本的大多数现代图形卡都包含这些功能。

网络上有多种资源可以更好地了解如何使用这些内容。 NVidia和ATI尤其适用于有关此主题的文档。

Answer 2

DirectX 10和OpenGL 3引入了几何着色器作为第三种类型。

在渲染管道订单中 -

顶点着色器 - 采用单点并可以进行调整。可用于计算复杂的**顶点光照计算，作为下一阶段的设置和/或扭曲周围的点（摆动，缩放等）。

每个生成的基元都会传递给

几何着色器 - 获取每个变换后的基元（三角形等）并对其执行计算。这可以添加新点，将它们带走或根据需要移动它们。这可以用于从单个基础网格动态添加或删除细节级别，基于点（对于复杂粒子系统）和其他类似任务创建数学网格。

每个生成的图元都会进行扫描线转换，并且跨度覆盖的每个像素都会通过

传递

像素着色器（OpenGL中的片段着色器） - 根据顶点着色器传入的内容，绑定纹理和用户添加的数据计算屏幕上像素的颜色。这根本无法读取当前屏幕，只需确定当前图元的像素应该是什么颜色/透明度。

然后将这些像素放在当前的绘制缓冲区（屏幕，后备缓冲区，渲染到纹理，等等）

所有着色器都可以访问全局数据，例如世界视图矩阵，开发人员可以传递简单的变量，以便用于照明或任何其他目的。着色器以类似汇编语言的方式处理，但现代的DirectX和OpenGL版本内置了高级的类C语言编译器，分别构建在HLSL和GLSL中。 NVidia还有一个名为CG的着色器编译器，可以在两个API上运行。

[编辑以反映我之前的错误顺序（Geometry-＆gt; Vertex-＆gt; Pixel），如评论中所述。]

DirectX 11中现在有3个新着色器用于镶嵌细分。新的完整着色器顺序是Vertex-＆gt; Hull-＆gt; Tessellation-＆gt; Domain-＆gt; Geometry-＆gt; Pixel。我还没有使用这些新的，所以不觉得有资格准确描述它们。

Answer 3

Vertex和Pixel着色器在图形管道中提供不同的功能。顶点着色器采用并处理与顶点相关的数据（位置，法线，texcoords）。

像素（或更准确地说，片段）着色器采用从顶点着色器中处理的值进行插值并生成像素片段。大多数“酷”的东西是在像素着色器中完成的。这就是纹理查找和照明之类的事情。

Answer 4

DirectX特定：

<强>着色器：

为未在固定渲染管道中定义的对象实现附加图形功能的程序集。 因此，根据我们的需求，我们可以拥有自己的图形效果 - 即，我们不再局限于预定义的＆＃8220;固定＆＃8221; 操作

HLSL :(高级着色语言）：

HLSL是一种类似C ++的编程语言，用于实现着色器（像素着色器/顶点着色器）。

顶点着色器：

顶点着色器是在图形卡的GPU上执行的程序 分别对每个顶点进行操作。这有助于我们编写自己的自定义算法来处理顶点。

像素着色器：

像素着色器是在图形卡的GPU期间执行的程序 每个像素的光栅化过程。它为我们提供了直接访问/操作单个像素的工具。 这种对像素的直接访问使我们能够实现各种特殊效果，例如多纹理，每像素照明，景深，云模拟，火灾模拟和复杂的阴影技术。

注意：顶点着色器和像素着色器（程序）都应该在使用前使用特定版本的编译器进行编译。编译可以像调用具有所需参数的API一样完成，例如文件名，主条目功能等，

Answer 5

在开发方面，Pixel着色器是一个小程序，可以单独对每个像素进行操作，类似地，Vertex着色器可以单独对每个顶点进行操作。

这些可用于创建特效，阴影，灯光等......

由于每个Pixel / Vertex都是单独操作的，因此这些着色器适合现代图形处理器的高度并行架构。