Einsteigerguide: Was ist ein Pixel Shader?

In der Computergrafik ist ein Pixel-Shader, auch bekannt als Fragment-Shader, ein Programm, das die Farbe, Helligkeit, den Kontrast und andere Eigenschaften eines einzelnen Pixels (Fragments) diktiert. Ein Programmierer, der sich auf das Schreiben von Pixel-Shader-Programmen spezialisiert hat, wird als Shading Artist bezeichnet.

Wie funktioniert das?

Der Shader selbst bezieht sich auf einen Code, der bestimmt, wie ein Pixel in einer Darstellung einer virtuellen Umgebung erscheint. Wenn sich das zu rendernde Pixel beispielsweise auf der sichtbaren Oberfläche der Kugel befindet, wirken sich unter anderem Faktoren auf das Erscheinungsbild aus:

• Welche Lichtquellen beleuchten dieses Kugelfragment und welche Arten von Licht sind das? Welche Farbe hat das Licht?
• Wie spiegelnd ist das Material der Kugeloberfläche – reflektiert es das Licht scharf wie Metall oder streut es wie Kunststoff?

• Gibt es eine Textur, die auf die Oberfläche abgebildet wird? Wenn ja, tragen die entsprechenden Pixel in der Bitmap der Textur zur Farbe des Fragments bei.
• Gibt es eine Bump-Map, die mit der Oberfläche der Kugel verbunden ist? Wenn ja, beeinflusst eine Bitmap oder ein mathematisches Verfahren die Helligkeit des Lichts, um eine holprige Textur auf der Oberfläche zu simulieren.
• Ist die Oberfläche teilweise transparent? Befinden sich teilweise transparente Objekte zwischen der Kugel und der Kamera?
• Werfen andere Objekte Schatten auf die Kugel?

Vielen Dank für Ihren Besuch.