计算机图形学笔记---shader language

用shader language写的程序叫着色程序，着色程序又分为顶点着色程序（vertex shader program)和片段着色程序(fragment shader program ) 前者负责顶点坐标转换（几何方面的运算），后者负责像素颜色计算；前者的输出是后者的输入；二者同时存在，相互配合
也可以只有顶点着色程序，这样的话就用硬件默认的方式进行自动插值；
如果图形硬件使用Gourand明暗处理算法，就会出现马赫带效应（条带化）【即是指人们在明暗交界处感到亮处更亮，暗处更暗的现象。它是一种主观的边缘对比效应】
而片段着色程序是对每个片段进行独立的颜色计算，算法自己编写
这就不得不说GPU上的两个组件——
Programmable Vertex Processor(可编程顶点处理器，又叫顶点着色器）
Programmable Fragment Processor（可编程片段处理器，又叫片段着色器）
这两个处理器都有并行计算的能力，擅长不高于4阶的矩阵计算，片段处理器还可以查询纹理信息

寄存器的数据存放如下图所示：

对GPU而言，纹理等价为数组===做通用计算如数组排序、字符串检索等必须用到片段着色程序
注意：片段与像素的区别——片段是所有的三维顶点在光栅化后是数据集合，这些数据还没有经过深度值比较，而屏幕显示的像素是经过深度值比较的。

Shader language目前有3种主流语言：基于OpenGL的GLSL（OpenGL Shading Language，也称为GLslang），基于Direct3D的HLSL（High Level Shading Language），还有NVIDIA公司的Cg （C for Graphic）语言。
GLSL与HLSL分别提基于OpenGL和Direct3D的接口，两者不能混用，事实上OpenGL和Direct3D一直都是冤家对头，
使用Cg语言进行研发，基于如下理由：
Cg是一个可以被OpenGL和Direct3D广泛支持的图形处理器编程语言。Cg程序是运行在OpenGL和 DirectX标准顶点和像素着色的基础上的；Cg语言是Microsoft和NVIDIA相互协作在标准硬件光照语言的语法和语义上达成了一致。
Cg语言极力保留了C语言的大部分语义，力图让开发人员从硬件细节中解脱出来，Cg同时拥有高级语言的好处，如代码的易重用性，可读性提高等。
使用cg还可以实现动画驱动、通用计算（排序、查找）等功能。
下一篇博客我们会详细介绍神奇的Cg语言（这也是在游戏shader编写中常用的语言哦）